氢能因具有环境友好、可再生且能量密度高等优点被认为是最适合的可替代化石燃料的清洁能源之一。通过电解水制氢是目前生产清洁环保且可持续能源最理想的产氢方式。电解水反应是由两个半反应构成,即阴极析氢反应（HER）和阳极析氧反应（OER）。然而,由于电解水过程中反应动力学比较缓慢从而严重影响产氢效率,通过使用高效的催化剂,可有效降低HER过程中的过电位,从而实现降低生产成本的同时提升析氢产率,这有助于推动电解水制氢技术的工业化应用。贵金属铂（Pt）基材料是目前最有效的HER催化剂,但由于其高昂的成本和有限的储量,限制了其大规模应用。因此,开发地球资源丰富、价格低廉以及性能优异的非贵金属基电催化剂对于实现电解水制氢产业化具有重要的意义。过渡金属磷化物（TMPs）因具有储量丰富、价格低廉且导电性好等优点而被广泛用作HER电催化剂,但其催化性能与Pt基催化剂相比仍然存在差距。因此,如何进一步提高TMPs的HER催化性能进而使其大规模应用成为科研工作者关注和研究的一个重要课题。影响材料电催化性能的关键因素主要有导电性和暴露的活性位点,本论文以此为切入点,通过不同的改性策略设计并制备过渡金属磷化镍基材料,并将其用于电解水HER性能研究,主要研究内容如下:（1）采用水热法合成了具有多孔结构的硫掺杂Ni2P电催化剂（S-Ni2P）并用作电解水HER催化剂,通过调节硫掺杂量来调控Ni2P的组成、结构、形貌及HER性能。结果表明,所制备的S-Ni2P催化剂在酸性和碱性电解质中均展现出优于Ni2P的HER催化性能。硫掺杂可以显著提升Ni2P材料的催化活性,随着掺硫量的不断增加,S-Ni2P的HER性能逐渐得到提升。当硫掺杂量为10%时,材料S10%-Ni2P展现出最佳的催化活性和稳定性。在电流密度为10m A cm-2时,在0.5 M H2SO4和1.0 M KOH中的过电位分别为290和331 m V,Tafel斜率分别为67.1和104.1 m V dec-1,而当硫掺杂量继续增加时,材料的HER性能略有衰减。S10%-Ni2P催化剂展现出的优异性能是由于材料具有的独特多孔结构有利于增加比表面积,可暴露更多的催化活性位点,从而促进材料HER性能的提升;同时,少量硫掺杂可以取代Ni2P中P的位置,使阳离子和阴离子周围的局部电子密度改变,通过调节电子结构来提高材料的本征催化活性。（2）采用水热反应和低温磷化法制备了负载在泡沫镍基底上的三维自支撑型多孔Ni2P-Ni12P5/NF异质结材料并用作电解水HER催化剂。通过构筑异质结的改性策略来提升材料的电催化HER性能。结果表明,在电流密度为10m A cm-2时,Ni2P-Ni12P5/NF在0.5 M H2SO4和1.0 M KOH中的过电位分别为124和206 m V,Tafel斜率分别为84.1和109 m V dec-1,与Ni2P/NF相比,表现出更加优异的HER催化性能。这主要归因于Ni2P和Ni12P5之间形成的异质结会导致界面处发生较强的电子相互作用,可以改善电子结构,产生更多的活性位点,有助于提升催化剂的HER性能;同时,具有三维多孔结构的泡沫镍基底不仅可以提供电子传输通道,加快电子传输速率,还可以提高材料的分散性,使材料比表面积增加,暴露的活性位点增多,促进了催化性能的提升。（3）通过热解和简单还原法在碳管上合成了兼具纳米颗粒和纳米球的异质结结构的复合材料（Ag-Ni2P/CNTs）,并将其用作电解水HER催化剂。结果表明,Ag-Ni2P/CNTs在酸性溶液中展现出良好的电催化HER性能。当电流密度为10 m A cm-2时,其过电位为316 m V,Tafel斜率为73.1 m V dec-1,性能明显优于Ni2P/CNTs。这主要归因于Ag和Ni2P/CNTs之间形成的异质结使电子结构重新分配,可产生更多的活性位点;同时,导电基底碳纳米管可以提供电子传输通道,加快电子转移速率,还可以提高材料的分散性,增加活性面积;此外,Ag、Ni2P与碳管之间可能会产生一定的协同作用,这些都有助于提高材料的HER催化性能。