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随着社会的进步,人们越来越依赖化石能源。同时由于化石能源的不可再生性和对环境的破坏性,使人们迫切寻求可代替的新能源。氢被认为是一种理想的、清洁和可持续的、能替代化石燃料的能源候选者。在众多的制氢方法中,电解水技术是绿色的、可持续的,因此该技术目前被广泛研究。水的电解过程由两个半反应构成,即析氢反应（HER）和产氧反应（OER）。目前,无论是电催化析氢还是产氧反应的关键是找到一种高效的催化剂。已知贵金属（如Pt,Ir）及其合金是目前最有效的电催化剂,但是由于其高成本和稀缺性,限制了应用。过渡金属磷化物（TMPs）由于其高活性和低成本的特点,成为目前非贵金属电催化剂的研究热点。此外,二维纳米材料因为具有大的比表面积、丰富的活性位点、短距离的电子/质子传输等特点成为比较理想的催化剂。我们以海藻酸钠为原料,利用冰模板技术制备了钴/镍磷化物二维纳米片材料,并且它们可以表现出优异的电催化性能。（1）首先,以海藻酸钠为原料利用冰模板法得到钴气凝胶前驱体。然后将前驱体在400°C,空气氛围下进行氧化。随后利用次磷酸钠在350°C下,Ar氛围下,进行磷化得到CoP-400纳米片。然后在全pH（0.5 M H2SO4,1 M KOH和1 M PBS）下进行HER测试。结果表明无论在酸性、碱性还是中性条件下,该催化剂均能展现出高效的催化性能,即:大的电流密度、小的Tafel斜率和优异的稳定性等。为了揭示其催化机理,在酸性和碱性条件下,利用密度泛函理论（DFT）计算了在（011）面上的不同位点的活性,得到最有利于HER活性的位点。酸性环境下,在P的头顶位相比其他位点更具有活性,更有利于HER过程的进行;而碱性环境下则是Co的桥位活性最高。（2）以海藻酸钠为原料利用冰模板法得到镍气凝胶前驱体。然后在400°C,空气氛围下进行氧化。随后利用次磷酸钠在350°C下,Ar氛围下,进行磷化得到Ni2P-400-350纳米片。而在500°C氧化,350°C磷化下,得到Ni5P4-500-350纳米片。并且对于二者在碱性（1 M KOH）条件下的HER性能进行测试。结果表明二者表现出优异的催化性能,但是Ni5P4-500-350的性能要优于Ni2P-400-350。此外,我们也研究了氧化温度和磷化温度对产物的影响。（3）以海藻酸钠和还原氧化石墨烯（r-GO）为原料利用冰模板法得到Co/r-GO气凝胶前驱体。然后600°C,Ar气氛围下,进行碳化。随后利用次磷酸钠在Ar氛围下进行磷化,得到CoP-600/r-GO纳米片。并且在碱性（1 M KOH）条件下研究了其OER性能。结果表明CoP-600/r-GO具有很好的电催化性能。