当今社会人类面临的最大的挑战是环境和能源问题。化石能源的日益减少和环境污染问题的日益加重使建立完善的可再生体系成为重中之重。电解水产氢和产氧是能源转化和能源存储的重要途径。目前电解水技术面临的最大障碍是寻找廉价高效的催化剂。基于此,非贵金属基催化材料成为当前研究的热门。其中过渡金属磷化物由于其良好的导电性以及在酸性及碱性溶液中的稳定性使其在电催化水分解领域具有很大的潜能。本文以过渡金属磷化物纳米片为研究对象,研究内容主要分为以下两个部分:(1)分别以MoO3纳米片和红磷为金属前驱体和磷源,采用高温固相法成功合成MoP2纳米片。二维纳米片结构一方面增大了 MoP2的比表面积,暴露出更多的催化活性位点。另一方面,该结构也有利于电子传输,增强反应动力学。电化学测试结果显示:相比体相MoP2,二维MoP2纳米片具有更好的析氢活性和电化学稳定性。在10 mA cm-2的电流密度下,二维MoP2纳米片比体相MoP2的过电位值低约78 mV。我们进一步研究了不同尺寸二维MoP2纳米片的HER性能,并发现:随着纳米片横向尺寸变小、厚度变薄,HER性能呈现出较为规律的增强趋势。原因可能是随纳米片厚度减小,暴露出更多的活性位点。(2)分别以NiCo2O4纳米片和偏磷酸钠为前驱体和磷源,通过一定温度下气固反应合成双金属磷化物NiCo2P2.5纳米片。与体相NiCo2P2.5相比,NiCo2P2.5纳米片具有更突出的HER及OER催化活性,HER和OER的过电位分别比体相NiCo2P2.5低30mV和70mV,Tafel斜率也更低。表明二维纳米片结构能够增强电化学性能。另外还对比了 NiCo2P2.5纳米片与单金属磷化物CoP纳米片和Ni2P纳米片的HER及OER性能,发现合成的双金属NiCo2P2.5纳米片电催化活性更显著,原因可能是Ni和Co之间存在协同效应,造成电子密度分布和晶体结构的改变并且减小了材料表面氢吸附能。