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直接肼燃料电池（DHFC）作为未来的清洁能源技术之一,因具有比能量高,使用便捷,污染低等优点而受到人们的广泛关注。催化剂作为直接肼燃料电池的重要组成部分,对其性能起着举足轻重的作用。但是,高昂的价格限制了它的发展。因此,开发低成本、高催化性能的催化剂迫在眉睫。非金属磷不仅具有丰富的价电子结构,而且可以影响金属元素的电子状态。近年来,在金属催化剂中加入非金属磷,不仅降低了催化剂的成本,而且能够使磷与金属之间产生良好的协同作用,大幅度地提高催化剂的性能。因此,与非金属磷相关的研究成为研究者们关注的热点。于是,制备了一系列的磷化合金/核壳结构催化剂并研究了其在肼氧化体系中的应用。本论文以制备低成本、高活性的肼燃料电池阳极催化剂为目标,降低催化剂的成本为出发点,结合非金属磷的优势,以开发适用于肼电催化氧化的磷化合金/核壳结构催化剂为最终目的。首先,研究了磷化的CuNi合金纳米颗粒的制备及其在肼电催化氧化方面的应用;随后,成功制备出磷化Fe@Cu/C电催化剂并应用于肼电催化氧化研究;最后,对低含量磷化碳负载贵金属Ni@Pt/C电催化剂进行了肼的电氧化的研究。本论文的实验部分将合金以及非/低贵金属核壳进行磷化并应用于肼的催化氧化的研究中。在这三部分实验中均采用物理测试手段对制备得到的催化剂进行结构表征。同时,采用电化学测试手段考察它们的电化学性能。具体的研究内容如下:第Ⅰ部分磷化碳负载CuNi纳米颗粒制备及其肼电催化氧化研究结合非金属磷的优势,首先通过多元醇还原法成功制备了不同碳负载CuNi合金比例(nCu:nNi=1:1,1:2,2:1)的纳米颗粒。然后,将所制备的CuNi合金催化剂与NaH2PO2在高温1100 oC下煅烧,进而考察了其在碱性介质中肼的电催化氧化性能。测试结果显示,在相同的测试条件下,P-Cu2Ni/C在电催化肼氧化中表现出优异的电化学性能。与P-CuNi/C,P-CuNi2/C,Cu/C,Ni/C,Cu2Ni/C相比,P-Cu2Ni/C具有更高的氧化峰电流(0.111 A mg-1CuNi)以及良好的稳定性（80.2%）。热力学研究表明:P-Cu2Ni/C催化剂拥有较低的Tafel斜率,同时,在较高的电势下拥有较低的活化能,这意味着P-Cu2Ni/C在高电位下的肼氧化过程能耗较低,更有利于反应的进行。这些优良的性能是由于铜、镍和磷之间协同作用的结果。此外,通过XPS的测试和EDX元素分析证明有Cu、Ni以及P元素的存在。在本章中,磷化碳负载CuNi纳米颗粒的研究在提高单金属和双金属催化剂的电化学性能方面具有十分可观的参考价值。第Ⅱ部分磷化核壳Fe@Cu/C电催化剂制备及其肼电催化氧化研究通过置换与多元醇还原相结合的方法制备得到Fe@Cu/C核壳电催化剂,接着经过磷化得到Fe@Cu-P/C催化剂并应用于肼的电催化氧化。通过调控磷化的温度发现,与其他催化剂相比,在磷化温度为300 oC时,催化剂具有优越的肼氧化催化活性(45mA·mg-1FeCu),长期稳定性（93.5%）。此外,通过不同扫速的测试发现Fe@Cu-P/C在肼氧化上是不可逆的扩散控制过程。这些令人满意的结果归因于Fe@Cu-P/C电催化剂的特殊结构以及非金属磷的加入,使得磷化的金属外壳与金属核之间产生良好的协同作用。与此同时,通过XPS、HADDF-STEM以及EDS测试,表明所制备的核壳电催化剂中有Cu、Fe和P元素的存在。综上所述,磷化核壳Fe@Cu-P/C电催化剂为今后开发出性能更优越的催化剂奠定了良好基础。第Ⅲ部分磷化碳负载Ni@Pt/C电催化剂制备及其肼电催化氧化研究在磷化非贵金属核壳催化剂的基础上,制备了磷化贵金属核壳Ni@Pt/C催化剂并应用于肼的电催化氧化。采用与第二部分实验相同的方法,通过调控磷化温度（300 oC、400 oC和500 oC）发现,与Pt/C相比,在磷化温度为400 oC时,Ni@Pt-P/C-400电催化剂表现出较为优越的催化性能以及较好的稳定性。通过热力学研究表明:Ni@Pt-P/C-400催化剂(12.60 KJ mol-1)具有比Pt/C(13.42 KJ mol-1)更低的活化能。导致Ni@Pt-P/C-400催化剂具有显著电化学性能的原因是:一方面,由于镍的内部电子效应导致该催化剂暴露出更多的活性位点;另一方面,Ni@Pt-P/C-400电催化剂中Pt的d轨道空位的增加使得催化剂的催化性能进一步提高。磷化的Ni@Pt/C核壳催化剂的制备,不仅减少了贵金属的用量,而且大幅度地提高了贵金属的利用率。这为今后低含量的贵金属催化剂在肼燃料电池中的应用提供了可行性。