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直接甲醇燃料电池(DMFC)因其具有突出的清洁高效优势,特别是其使用的燃料——甲醇来源广、价格低、易储存、能量密度高,被认为是理想的移动和便携式电源。虽然DMFC具有许多很明显的优势,但是也存在一些缺点,如在常温条件下,甲醇的电化学活性较低,晶态的贵金属Pt电催化剂容易被一些中间物种毒化,比活性较低,质子交换膜阻醇性能差,甲醇渗透率较高,电池能量转化效率低等缺点,使其商业化至今难于实现。催化剂是DMFC电池中的关键材料,目前晶态Pt催化剂是DMFC电催化剂的主要材料,但铂资源有限,成本高。为此,人们开发出了二元或多元合金或核壳等结构的催化剂,以此解决Pt催化剂存在的问题。非晶态金属Pt包覆Ni的核壳型纳米粒子,不仅具备了非晶态金属的催化优点——主要是表面原子配位不饱度高和键位密度大,具有较高的催化活性及抗CO毒化的特点；同时又具备了核壳催化剂的优点——主要是表面原子比例较高、活性比表面积较高,具有较高的利用率。在本论文中采用连续两步化学还原法合成了具有不同原子比的Nicore-Ptshell核壳纳米颗粒,并通过XRD、XPS、EDSs、aberration-corrected HRTEM等手段对其组成及微观结构进行了物理表征,循环伏安法、原位傅立叶变换红外光谱法和EQCM技术对催化剂进行了电化学过程和活性表征。研究的结果如下：采用连续两步化学还原法制备了不同Ni和Pt原子比的非晶态Pt壳层的核壳纳米粒子,HRTEM、XRD、XPS以及EDS表征手段证明,平均粒径约为12nm,壳层厚度1～2nm,核芯金属Ni呈面心立方(fcc)晶型,平均直径10nm,晶面主要以Ni(111)为主。但当Ni：Pt<10及厚度大于2nm时,Pt壳层可能为晶态金属。硫酸溶液中的循环伏安结果表明,核壳纳米粒子峰电流密度所对应的电压相对于Pt/C发生正移,其正移幅度顺序是：Ni15Pt1/C>Ni10Pt1/C>Ni5Pt1/C>Ni2Pt1/C,揭示出含氧物种在纳米金属上的吸附能随着Pt壳层厚度的增大而减弱。相对而言,非晶态Pt壳层的纳米金属具有较大的吸附能。甲醇电氧化循环伏安结果表明,非晶态Pt包覆Ni的核壳纳米粒子的比活性高于晶态Pt核壳纳米粒子,比活性随着Pt壳层厚度增大而呈先升高后降低的“火山型”形状,表面为非晶态Pt的核壳纳米粒子的比活性随着Pt壳层厚度的增大也呈先升高后降低的“火山型”形状。EP与1nV关系计算结果显示,Nicore-Ptshell的塔菲尔斜率b值均较小,活化过电位均较低。当Ni与Pt的比例为10：1和15：1时,塔菲尔斜率b值最小,活化过电位最低。甲醇电氧化的原位红外表征结果表明,CO在壳层为非晶态Pt的Ni15Pt1/C和Ni10Pt1/C上的吸附峰强度比纯Pt小,非晶态纳米金属具有高的抗CO毒化能力。非晶态Nicore-Ptshell的EQCM的结果表明,在电位负向扫描中,甲醇氧化要消耗非晶态Pt表面吸附的氧物种,甲醇氧化与催化剂表面的氧物种有密切关系。CV图中出现的反应曲线交叉行为,说明甲醇在非晶态Pt上的氧化反应符合“双途径机理”。在0.2V-0.8V之间正向扫描过程中的质量变化对比结果表明,Ni15Pt1纳米粒子对中间物种的催化氧化能力比Ni10Pt1的高。