随着人类文明的进步和科学技术的发展，对能源的消耗与需求与日俱增，但由于传统能源的不可再生性与严重污染，如今人类正面临着两大问题—能源危机和环境污染，寻找高效、无污染的可再生新型能源成为了当今社会的一个研究焦点。在众多新型能源中，氢气以其高效性、无污染以及可再生的优点受到广泛的关注。制取氢气的方法有很多种，与传统的制氢技术相比，电解水以其产物无污染和高效率成为最理想的制氢技术。在电解水中，由于电极具有较高的过电位，因此需要催化剂降低析氢反应（HER）的过电位。在目前的催化剂中，金属Pt及Pt的化合物是最高效的析氢催化剂，但因Pt在地壳资源中含量有限以及价格非常昂贵，Pt作为电解水的催化剂并未得到大规模的发展与应用，因此，寻求高效、低价的非贵金属析氢催化剂成为当今的热点课题。在此背景下，高效廉价具有可替代性的过渡金属复合物成为了主要研究对象。
在电解水制氢技术中，析氢反应（HER）是其阴极半反应，析氧反应（OER）是阳极半反应。目前，电解水技术生产效率低，是因为两电极的反应都有多步电子转移，且每步都涉及新的动力学势垒，要使电解反应以一定速率进行，就需要为其提供一定能量，反应速率越快，所需能量越高，过电位就越大。因此，我们需要寻找合适的催化剂来降低电极的化学反应势垒。目前，贵金属Pt是优异的HER催化剂，但其高昂的价格严重限制了Pt作为催化剂在电解水技术中的大规模应用。因此，当前迫切需要设计合成高效、廉价的HER催化剂来降低化学反应势垒。
过渡金属磷化物是目前最具析氢活性的一类催化剂，因为其在电解液中性质稳定，不会失活，且自身具有良好的催化活性。而且，其作为超级电容器（SCs）的电极材料，因其类金属行为 和优异的导电性而受到广泛关注。然而，关于 TMPs 作为电化学电容器的电极材料的报告却 非常少，可能是由于其相对较少的比容量和较差的结构稳定性。
制备磷化物的主要方法有以下几种：（1）金属单质与红磷在高温惰性气体保护下直接化合反应；（2）利用电解池通电电解相应金属熔融盐；（3）利用金属磷酸盐、次磷酸盐热分解法得到相应的金属磷化物。
对于进一步提高过渡金属磷化物的性能研究可以通过：①将催化剂材料与高导电性载体复合，以致于提高材料的导电性。②将催化剂材料添加异质原子掺杂进行改性，提高催化活性。
基于此，有学者开展了以下两方面的工作：
1.提出一种简单易做的工业浸渍法将金属硝酸盐均匀浸渍到载体上，经高温煅烧后形成氧化物前驱体复合材料，再经过低温气相磷化将氧化物转变为磷化物，得到特定形貌的催化剂材料。具体实验步骤如下：
先将氮掺杂碳纳米管用表面活性剂CTAB对其进行表面改性，然后称取一定质量的M(NO3)X▪YH2O（M代表Co、Ni、Fe及合金）与之搅拌蒸干，完全蒸干后取出，在惰性气体保护下煅烧4h。将煅烧后的氧化物放进小瓷舟并置于管式炉中间气流下游位置，再将次磷酸钠置于另一瓷舟，置于管式炉口附近气流上游的位置，两个瓷舟间隔约5cm，在Ar气保护下进行磷化，反应温度为350℃，反应时间为2h。将制得的催化剂材料进行材料表征，同时将其制成电极，进行电催化析氢性能测试。
CoP纳米颗粒的HRTEM图像表明能够通过浸渍法合成氮掺杂碳纳米管负载的CoP纳米颗粒复合材料。进一步使用XRD对样品的结构进行表征分析，其结果说明该方法同样是可行的。将样品进行XPS测试，结果与XRD相吻合。电催化析氢测试结果表明CoP/NCNTs具有非常优秀的析氢催化性能。对Ni2P/NCTNs、FeP/NCTNs进行同样的表征和测试，结果与CoP/NCTNs基本一致。这说明利用浸渍法CoP/NCNTs、Ni2P/NCTNs和FeP/NCTNs均展现出良好的析氢催化活性。
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