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电解水制氢因其简单,环保等特点而被认为是氢能制备的最佳方法之一,但是这一方法在实际应用中却面临着诸多问题,其中最重要的一项就是无法找到令人满意的阴阳两极催化剂。目前商用的电催化剂仍旧以贵金属Pt和Ir为主,但是这些催化材料因其高昂的价格使电解水制氢的制备成本始终难以满足市场的要求。为了降低电催化剂的投入成本,科研人员主要围绕两点进行电催化材料的研发,首先是在降低贵金属使用量的同时最大限度的提升其利用效率,其次是寻找价格低廉且具有高催化性能的非贵金属催化剂来代替贵金属催化剂。综合以上两种设计思路,本课题通过去合金化这一简单高效的制备方法,成功制备出合金纳米颗粒修饰的Co（OH）2纳米薄片,并在此基础上选取PtCu合金纳米颗粒修饰的Co（OH）2纳米薄片为前驱物,以次亚磷酸钠为磷源,通过煅烧的方法制备出PtCu合金纳米颗粒修饰的CoP纳米薄片,并通过一系列的测试手段对所制备的材料进行形貌、成分以及性能进行表征和评估。研究结果显示,合金纳米颗粒修饰的Co（OH）2纳米薄片在碱性条件下展示了优异的HER和OER性能,是一种十分优异的双功能催化剂。而PtCu合金纳米颗粒修饰的CoP纳米薄片,是一种适用于酸碱两性条件的HER催化剂,电化学测试结果显示其性能甚至优于当前的商品化催化剂。本课题的主要研究内容如下:（1）首先,我们通过机械合金化技术获得原子比例为Al85Co14.4X0.3Y0.3的前驱体合金,通过简单的一步去合金法制备出不同合金纳米颗粒修饰的Co（OH）2纳米薄片。通过SEM、TEM、STEM、AFM等表征手段对合金纳米颗粒的尺寸以及纳米片的厚度进行了探究,结果表明这些合金纳米颗粒的尺寸以及Co（OH）2纳米片都只有几个原子大小,而XRD、XPS、EDS的结果进一步证实二者之间存在着很强的电子转移。通过设计对比实验,我们还证实了这种超薄（氧）氢氧化物纳米片的形成对合计纳米颗粒的长大聚集有一定的抑制作用。因为Co（OH）2的纳米薄片的二维材料的性质以及其与合金纳米颗粒之间存在着很强的电子转移作用,这些Pt基合金纳米颗粒修饰的材料表现出了十分优异的电催化性能。电化学测试表明,这种薄片状的的纳米材料在碱性条件下,对电催化析氢反应和电催化析氧反应都有很高的催化活性,其全水分解的性能甚至超过商用的Pt/C-IrO2催化剂,是一种性能优异的双功能电催化剂。这项工作为我们提供了一种高度可控和简单高效的方法来制备一系列合金纳米颗粒（如PtPd、PtCu、AuNi等）修饰的清洁的二维纳米材料。（2）我们在合金纳米颗粒修饰Co（OH）2纳米薄片材料的基础上,选取了PtCu/Co（OH）2作为前驱物,通过氧化-磷化的简单两步转化方法成功制备出了PtCu合金纳米颗粒修饰的CoP纳米片。PtCu/CoP材料的贵金属Pt的含量仅仅是商用Pt/C催化剂的四十分之一,但是其展现的HER催化性能却丝毫不逊色于后者。10 mA cm-2电流密度下的过电位和Tafel斜率是评估催化性能的两个最重要参数,一般认为这两个值越小越好,在酸性条件下,PtCu/CoP催化剂的两个参数值为20mV和28 mV dec-1,而在碱性条件下则为40mV和46 mV dec-1,这些参数显示了其优异的电催化性能。更重要的是,PtCu/CoP催化剂相比于商用Pt/C催化剂展现出了超高的稳定性,经过100小时的稳定性测试之后,在酸碱两性条件下都只有很小的损耗。这项工作为设计具有超低负载铂的高性能HER或其他电化学反应电催化剂提供了有效的策略。