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零碳排放电解水制备的绿氢极为纯净,可直接用于燃料电池,因而近年得到较快发展。然而目前电解水制氢效率仍然偏低,且成本较高,主要由氢/氧析出（HER/OER）两极过高的过电势引起。为提高产氢效率并降低对贵金属Pt与Ru/Ir基HER/OER电催化剂的依赖,众多研究者将研究目光转向非贵金属和非金属催化剂的开发,并取得较大进展,如近年证实Co P、Ni P、Mn P和FeP等过渡金属磷化物都展现出极高的HER/OER电催化活性,显示较高开发应用前景。然而,此类新型催化剂导电性与稳定性较低、易氧化而结构重构、且制备步骤繁琐、能耗大、反应时间长、不环保等缺陷极大限制此类新型HER/OER的工业化应用。鉴于过渡金属中（TMPs）,相对于成本较高且有环境负担的Co、Ni和Mn,过渡金属Fe具有储量丰富、成本低和无污染等优点。因此,为克服过渡金属磷化物缺陷、推动过渡金属磷化物新型催化剂的工业化应用,本课题以常规、无毒、低廉铁源和磷源为试剂,以新型HER/OER碳催化剂作载体,探索具有规模化放大潜力的简易方法制备导电性好、活性位点多和本征活性高的新型FeP与改性碳催化剂复合物,通过表面碳包覆阻止FeP氧化异构,与少量Pt结合进一步提高HER活性,并在工业强碱溶液中对其HER/OER性能进行评价,考察其工业化应用前景,具体研究如下:（1）高性能核壳结构FeP@N-P共掺杂多孔碳复合物的简易制备及筛选探索以常规低廉硝酸铁为Fe源、磷酸为P源,以P掺杂多孔碳为载体,以导电性良好的碳包覆层,在不同温度制备系列不同配比核壳结构FeP@N-P共掺杂多孔碳复合物（FeP@N-PPCs）。SEM、TEM、XPS、BET、Raman和XRD等表征手段对所制备复合物进行表征,通过循环伏安、极化曲线等电化学方法在0.1M KOH碱性溶液中对所制备系列FeP@N-PPCs的HER/OER性能评价,结果表明:所探索的方法能简易制备核壳结构FeP@N-PPCs,且易于放大;表明随着温度升高FeP@N-PPCs复合催化剂的HER/OER性能逐渐增强,随着铁源试剂比例增加FeP@N-PPCs的HER/OER性能先增大后减小。1000℃高温制备的FeP@N-PPC1、FeP@N-PPC2和FeP@N-PPC3三样品均展现出较高的HER/OER活性,其中FeP@N-PPC1和FeP@N-PPC2在10 m A cm-2时OER的过电位仅为208与189 m V,远远低于466 m V商业贵金属Ir O2催化剂在相同测试条件下的过电位,同时FeP@N-PPC2在10 m A cm-2时HER的过电位也仅为300 m V,与报道的先进非贵金属HER催化剂性能相当,表现出较高的HER/OER双功能活性。同时FeP@N-PPC2复合催化剂也表现出较高的稳定性,表明碳包覆能有效阻止FeP的氧化和结构重构,显示出一定工业化应用潜力。（2）高浓度碱性条件下FeP@N-PPCs的OER/HER及全电解水性能评价为进一步考察所制备的核壳结构FeP@N-PPCs工业化应用潜力,本文将筛选出的具有较高HER/OER电催化活性的FeP@N-PPC1、FeP@N-PPC2和FeP@N-PPC3三样品分别在1.0 M KOH和工业浓度6 M KOH强碱溶液中对其HER/OER电催化活性以及全电解水（OWS）催化性能进行测试。结果表明在1.0和6.0 M KOH溶液中FeP@N-PPC2的HER/OER电催化活性明显优于FeP@N-PPC1和FeP@N-PPC3,在10 m A cm-2时FeP@N-PPC2的OER过电位仅为80和40 m V,远低于类似文献报道的先进OER电催化剂的过电位,同时其10 m A cm-2时HER过电位也仅为252和240 m V。不仅如此,FeP@N-PPC2||FeP@N-PPC2在1.0和6.0 M KOH溶液中10 m A cm-2时全电解水电池电压与商业贵金属20%Pt/C||Ir O2的电压相近,但在工业强碱6.0 M KOH中,构建的电解池20%Pt/C||FeP@N-PPC2在10 m A cm-2时全电解水电压仅需1.54 V低电压,远远低于20%Pt/C||Ir O2的1.73 V,显示较高的工业化应用前景。（3）FeP@N-PPC2复合催化剂对负载少量Pt HER催化性能的影响虽然FeP@N-PPC2复合催化剂展现较高的HER/OER双功能催化活性,其HER活性与报道的非贵金属催化剂相近,但仍明显低于贵金属铂催化剂,为推动FeP@N-PPC2工业化应用,本文尝试以FeP@N-PPC2为载体,在其上通过微波加热乙二醇还原法负载少量贵金属Pt催化剂。通过SEM、TEM、XPS和LA-ICP-MS等手段对其形貌结构、元素含量等进行分析表征,并通过电化学方法对其6.0 M KOH溶液中HER活性、稳定性及其与FeP@N-PPC2组成的全电解水性能进行评价。结果表明在核壳结构FeP@N-PPC2载体上仅负载3.5%Pt时,其在工业强碱6.0 M KOH溶液10 m A cm-2电流密度下HER低过电位仅为107 m V,催化活性明显优于相同Pt负载量的商业Pt/C催化剂,表明FeP@N-PPC2载体能显著提高贵金属Pt催化剂的本征活性,Pt@FeP@N-PPC2||FeP@N-PPC2在10 m A cm-2时全电解水电压为1.57 V,稍低于20%Pt/C||FeP@N-PPC2的1.54 V,展现较好的工业化应用前景。