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氢能是一种理想的清洁能源,可作为未来化石燃料的完美替代品。电解水制氢是一种非常高效且简单的产氢方式,而催化剂在此过程中发挥着关键作用。目前,贵金属类催化剂是最先进的催化剂,然而贵金属的高成本使得其不能实现大面积的实际应用。最近,过渡金属化合物,特别是过渡金属磷化物（TMPs）,在作为电解水催化剂展现出了良好的效果。虽然有少量文献报道了不同金属之间具有协同作用,但是对于多元金属磷化物目前报道较少,并且从制备方法、性能、稳定性、自支撑性等方面都有待提高。基于以上问题,我们对多元金属磷化物进行了研究。本论文提出了溶剂热-低温磷化法和一步煅烧磷化法,用于制备自支撑多元过渡金属磷化物电极,其具有催化效率高、稳定性好等特点。主要工作如下:（1）以铁镍合金（NIF）为基底,以硝酸钴作为钴源,对苯二甲酸作为配体,通过先溶剂热、后低温煅烧磷化的方法制备了自支撑多元金属磷化物电极（MIL-P）。优化确定的最佳制备条件为:反应物的用量为0.2 mmol,溶剂热时间为36 h。SEM结果显示MIL-P具有拿破仑酥类似的结构;XRD、XPS和TEM测试表明了材料的主要成分是CoP和FeNi2P,EDX表明Co、Ni、Fe、P、C等元素分布均匀;气体接触角测试显示其接触角值为116.8°,表明材料表面具有疏气性。电化学测试表明在电流密度为10 mA·cm-2时候的析氧过电势仅为237 mV,Tafel斜率为84mV·dec-1,超过了商品催化剂（IrO2）的性能;双电层电容(Cdl)值为37.84 mF·cm-2,进一步得到其电化学活性表面积（ECSA）为946 cm2,这超过了目前大多数报道的非贵金属类催化剂;电荷转移电阻(Rct)为0.463Ω;在经过2000圈CV扫描后,CV曲线未发生明显的变化,表明其具有良好的稳定性。（2）以泡沫铁钴镍合金（NICF）为基底同时也是Fe源、Co源和Ni源,以次磷酸钠为磷源,通过一步煅烧磷化的方法合成了NiFe-CoPx。优化确定的最佳制备条件为:磷化的时间为3 h,温度为400℃。SEM表征结果表明材料具有桑葚状类似的结构,XRD、XPS和TEM表明了材料的主要成分是Co2P、Ni2P和Fe2P;EDX表明Co、Ni、Fe、P等元素分布均匀;气体接触角测试显示其接触角值为151.3°,表明材料表面具有超疏气性,这有利于生成的气泡及时排出。电化学性能测试结果表明:NiFe-CoPx可作为析氢和析氧的双功能催化剂,在电流密度为10mA·cm-2时候的析氢过电势为120 mV,Tafel斜率为95 mV·dec-1,与Pt/C性能相当;电流密度为20 mA·cm-2时候的析氧过电势为274 mV,Tafel斜率为151 mV·dec-1,超过了商品催化剂（IrO2）的性能;双电层电容值为3.53 mF·cm-2,由此得到其ECSA为88.25 cm2;电荷转移电阻为4.501Ω。进一步将NiFe-CoPx用作全水分解时,在电流密度为10 mA·cm-2的全水分解电压仅为1.53 V,超过了目前大多数文献,并且在经过长达10小时的稳定性测试后,电压未发生明显变化,说明其具有良好的稳定性。所制备的材料电催化性能良好的原因可归结为以下几点:（a）材料中不同金属元素之间具有协同作用,有利于催化反应的进行;（b）材料具有大的双电层电容,其电化学活性表面积大、活性位点多,有利于提升催化效率;（c）材料生长在3D多孔的金属基底上面,有利于生成的气泡及时排出。