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电催化剂是直接甲醇燃料电池(DMFCs)的关键材料之一,其对直接甲醇燃料电池的性能,稳定性、使用寿命等都具有非常重要的意义。对于直接甲醇燃料电池阴极来说,开发低成本的氧还原活性高的电催化剂具有重要的理论意义和应用价值。本论文以乙二醇和硼氢化钠为还原剂,采用分布还原法制备了 Feι@Pdx(x=0.5、1、2、3)纳米粒子。X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)结果表吸Feι@Pdx粒子为球形,而且Fe完全被Pd所包覆,形成包覆良好的核壳结构。采用直接超声-搅拌掺杂的方法制备了一系列的Feι@Pdx/C电催化剂。考察了不同Pd与Fe质量比以及不同测试环境对制备的Fe1@Pdx/C电催化剂的氧还原活性,稳定性,耐甲醇性能的影响。线性伏安曲线与时间电流曲线结果表明,在酸性、酸性甲醇、碱性、碱性甲醇条件下,Feι@Pdx/C的氧还原活性,稳定性和抗甲醇性能均优于Pd/C电催化剂,可能原因是Fe的加入引起的电子效应和几何效应。而且随着Pd含量的增加,Feι@Pdx/C电催化剂的氧还原活性呈现先增后减的趋势,Fe与Pd质量比为1:2的Feι@Pdx/C电催化剂具有较高的氧还原活性,稳定性以及耐甲醇性能。利用高温锻烧制备掺杂不同金属元素的掺氮电催化剂(Fe-N-C、Co-N-C、Cu-N-C)。SEM和XRD结果表明,Cu-N-C微粒团聚现象严重;Co-N-C微粒粒径不均匀;Fe-N-C分散性良好,颗粒间疏松多孔。氧气条件下不同溶液中线性伏安曲线和时间电流曲线的测试表明,酸性条件下Fe-N-C催化剂极限电流密度较Co-N-C、Cu-N-C分别提高了1.332mA/cm2、1.69mA/cm2;酸性甲醇条件下分别增加了2.07mA/cm2、2.464mA/cm2。Fe-N-C催化剂在这两种条件F的活性较Co-N-C、Cu-N-C活性好,并且表现出了较好的稳定性及耐甲醇性。碱性以及碱性甲醇环境下,Fe-N-C催化剂的半电位和极限电流密度均高于其他两种电催化剂,氧还原活性、稳定性和抗甲醇性能最佳。通过改变加入N含量制备了一系列的Fe-Nx-C催化剂,考察了不同环境,不同N含量对制备的Fe-Nx-C电催化剂的氧还原活性,稳定性,耐甲醇性的影响。SEM和XRD结果表明,Fe-Nι-C骨架结构不明显;Fe-N2-C、Fe-N4-C分散性良好,颗粒间疏松有孔,无团聚现象;Fe-N6-C有轻微的团聚现象。电化学测试结果表明,酸性及酸性甲醇条件下,随着N含量的增加,氧还原活性,稳定性以及抗甲醇性呈现“火山型”,其中Fe-N2-C的活性,抗甲醇性最好,而Fe-N2-C、Fe-N4-C的稳定性差不多。而碱·性和碱性甲醇环境中,相较其他电催化剂,Fe-N4-C电催化剂具有较高的活性,稳定性和耐甲醇性。