新世纪以来氢气有望成为替代传统化石燃料的主要载体。在大规模制氢过程中，电化学水解的优越性远高于其他方法。最新的HER和OER电催化剂分别是基于Pt和RuO 2的。催化剂的成本和资源稀缺是其利用的一个因素并且需要大力开发不含贵金属的HER和OER电催化剂。
研究人员发现HER和OER电催化剂的结构与氢化酶类似。过渡金属磷化物已被证明是水中用于氢释放反应（HER）和氧释放反应（OER）的有希望的电催化剂。为了使两者的反应性最大化，必须在保持反应性和避免聚集的同时限制催化剂的尺寸。框架状的中空纳米结构（纳米框架）提供了所需的开放结构，并具有进入内部空间的足够通道。
框架状的中空纳米结构（纳米框架）因其大的表面积，高的表面积体积比和高的原子利用效率而著称。2014年首次报道了多面CoP纳米颗粒在酸性溶液中可促进HER的催化活性和稳定性。之后的研究都进一步探索怎么使电化学表面积和传统纳米结构的活性最大化。
同济大学研究小组开发了一种CoP纳米框架（CoP NFs）合成的简便新方法。这种方法合成的CoP纳米框架具有沉淀，化学蚀刻和低温磷酸化步骤。
在磷化处理中，过渡金属离子和氰基配体在N掺杂碳基质中转化为TMP纳米颗粒。基质阻碍了TMP纳米粒子的过度生长，并提供了形成TMP所需的高电导率和稳定性，并保留了对HER和OER的双功能催化活性。当应用于整体水分解时，已准备了一种高效水电解槽，其施加的电池电压仅为1.65 V，电流密度为10 mA cm –2。
空心框架状纳米结构在传质方面优于固态纳米立方体结构。在酸性介质中，此处发现的结果与最近报道的不含贵金属的电催化剂更好。
硫族化物原子的引入产生了一系列具有相似纳米框架形态的二硫代钴。新型框架状空心纳米结构CoP NF电催化剂可能首次以电化学方式比较相关CoP，CoS 2，CoSe 2和CoTe 2催化剂的HER催化反应性。