直接甲醇燃料电池(DMFCs)因其易于处理,能量密度高,较低的工作温度和环境友好等特点被认为是最有前景的能源并广泛应用于各个领域。现如今对直接甲醇燃料电池研究中最重要的一点就是需要研制出高活性的电化学氧化催化剂。尽管 Pt元素被认为是甲醇氧化最为传统最理想的催化剂,但是对于研究高活性、高利用率的Pt基催化剂还亟待提高。众所周知,催化剂的物理与化学性质主要是受催化剂的尺寸、形貌和粒子维度所决定的,因而,近年来的研究主要集中在以 Pt为主催化剂的基础上添加第二元素、进行适当的形貌控制和探索更为合适的催化剂载体上。　　本文我们所研究的主要是针对提高 Pt基催化剂的利用率和提升甲醇电化学氧化催化活性。我们所合成的催化剂材料在甲醇的电化学氧化方面展示出了较好的催化性能。主要论文内容如下:　　1、在室温条件下,用简单的溶剂还原法成功的合成了Au-Pt核棒纳米结构的催化剂,这种催化剂是由 Au颗粒作为核,Pt纳米棒作为壳组成的。为了测试这种 Au-Pt核棒结构催化剂的性能,我们进行了酸性条件下对甲醇氧化性能的相关测试,从测试结果中看出,我们所合成的这种 Au-Pt核棒催化剂比普通的Au-Pt核壳催化剂性能更为优越,在电化学活性面性能上,Au-Pt核棒催化剂的活性面是普通Au-Pt核壳的1.8倍,质量活性和特殊活性分别是普通核壳结构的3.5和2倍。这充分说明,我们所合成的这种催化剂由 Pt棒聚集而组成的壳结构能更好的提高 Pt的利用率,从而拥有更好的催化性能。　　2、在温和的反应条件下,通过 Ag纳米线与不同金属离子的置换反应合成出 Au作为内管和 Pt作为外管的双壁结构的Au-Pt纳米管(Au-Pt DWNTs)。与商业 Pt/C相比,这种 Au-Pt双壁纳米管不仅展现出很好的甲醇氧化催化性能而且具有较高的稳定性,在经历1个小时的电化学测试后,Au-Pt双壁纳米管的氧化峰电流密度是商业 Pt/C的8倍。这种双壁结构所展现出的高性能使其成为一种很有前景的高性能催化剂。　　3、我们用多壁碳纳米管(MWNTs)作为载体,在载体上用元素置换法成功的均匀生长出空心的Pt颗粒。我们重点对这种空心Pt-MWNTs做了相关的催化性能的测试,发现这种催化剂有着较好的甲醇氧化电催化活性和稳定性。