近年来能源紧缺和环境污染问题越来越严重,寻找传统化石燃料的替代品成为人们关注的焦点。氢能作为一种环保且能量密度极高的新型能源,受到了广泛地关注。氢能的获取和储备成为其大规模应用的关键。其中电解水制氢以其方便高效、产物纯度高等特点被认为是最有前景的制氢途径。目前,电催化制氢性能最好的催化剂是贵金属基催化剂,但其高昂的成本限制了电催化制氢的大规模商业化发展。因此,为了推动水电解制氢的商业化进程,急需开发经济高效的非贵金属催化剂。金属磷化物被证实是一种高效的非贵金属制氢电催化剂。钌（Ru）作为一种铂族金属具有良好的电催化析氢性能,价格却远低于铂（Pt）。基于此,本文以不同形貌的磷化钴（Co P）材料为基础,利用氯化钌（Ru Cl₃）水解沉积的原理,制备了多种不同形貌的钌修饰磷化钴催化剂。本文的主要研究内容和结果如下:（1）以ZIF-67为前驱体,经氮气气氛下高温热解,合成氮掺杂碳包覆纳米金属钴（Co/NC）材料,通过进一步低温磷化,合成氮掺杂碳包覆磷化钴Co P/NC。在此基础上,利用Ru Cl₃溶液刻蚀沉积将Ru³⁺附着在Co P/NC上,之后用硼氢化钠（Na BH₄）还原得到Ru-Co P/NC。该催化剂在广泛p H电解液中表现出良好的电催化析氢性能,其中在1.0 M KOH溶液中达到10 m A·cm^-2的电流密度,过电位仅为40 m V,塔菲尔斜率为44 m V·dec^-1。（2）基于MOF的高孔隙率以及空腔限域效应,在ZIF-67中掺入一定比例的Ni,通过高温碳化和低温磷化,合成氮掺杂碳包覆的磷化镍钴纳米材料Ni Co P/NC。随后将其室温条件下在Ru Cl₃溶液中搅拌处理,利用Ru³⁺的水解和Na BH₄液相还原将少量贵金属Ru锚定在Ni Co P/NC上,合成了Ru修饰氮掺杂碳包覆的镍钴双金属磷化物Ru-Ni Co P/NC。通过对镍钴投料比的调控及微量Ru的成功引入,得到的Ru-Ni_2.5Co₆P/NC展现出了非常优异的电解水双功能催化性能,在1.0 M的KOH溶液中,用于电催化析氧反应（OER）时10 m A·cm^-2电流密度对应的电位为1.55 V,用于HER反应时10 m A·cm^-2电流密度对应的过电位为90 m V。（3）采用水热法,在亲水化处理后的碳布基底上合成羟基氟化钴（Co（OH）F/CC）针状纳米阵列,然后在管式炉中300℃空气气氛下热解得到四氧化三钴（Co₃O₄/CC）,随后经过Ru Cl₃溶液浸渍处理后,再以次磷酸钠为磷源,N₂气氛下350℃煅烧2 h,得到Ru Co P/CC纳米针状阵列催化剂。电化学析氢测试结果表明,Ru一方面作为活性位点大幅提高了Co P/CC的析氢性能,另一方面Ru Cl₃水解刻蚀使催化剂表面更加粗糙,有利于暴露更多活性位点,进一步提高催化性能。