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能源与环境危机已经越来越成为21世纪初期的一个显著的时代特征，寻找能替代传统燃烧能源的新能源迫在眉睫。能量效率更高，对环境友好的燃料电池受到极大关注，然而催化剂的高昂成本限制了燃料电池商业化应用。当前正在研究的用于直接甲醇燃料电池的各种催化剂中，贵金属Pt或者Pt基催化剂仍然是最佳的选择，因为Pt在甲醇氧化和氧还原上都有着其难以比拟的催化活性和稳定性。然而由于Pt在自然界中储量较小且价格昂贵，极大地限制了燃料电池的商业化应用。因此，研究如何提高Pt的利用效率、催化活性和稳定性是非常必要的。本实验合成了用于直接甲醇燃料电池的炭载金核铂壳（Pt@Au/C）的单层和亚单层的纳米催化剂。分别以NaBH4和柠檬酸钠为还原剂和保护剂，用化学还原法制备了炭载的金纳米颗粒（Au/C），并用透射电子显微镜（TEM）对其粒径大小和分布进行了表征。通过欠电势沉积（UPD）的方法预先在Au/C颗粒表面沉积单原子层铜，随后浸入氯铂酸（H2PtCl6）或氯亚铂酸钾（K2PtCl4）的水溶液中并保持1.5h以上，以获得单层或亚单层的铂。将上述实验重复不同次数可以得到不同Pt含量的Pt@Au/C催化剂，文中以Ptn@Au/C表示，其中n为单层或亚单层Pt的层数。用TEM方法对制备的Ptn@Au/C进行表征，观察其形貌，并用元素电子能谱扫描技术（MAPPING）对元素的分布进行表征，可观察到明显的核壳结构，说明催化剂制备的成功。对催化剂进行氢吸附和氧还原（ORR）等电化学测试，通过对循环伏安曲线的分析可以得到沉积的Pt表面积和裸露的Au表面积。分析单层和亚单层Pt对Au表面的覆盖度以及电化学性能方面性能的异同，发现通过欠电势沉积的方法很难获得结构完美的单层或亚单层结构。在置换过程中由于Cl的影响，Cu容易被氧化为1价铜离子并与Cl络合形成{CuCl}-2。对制备得到的不同Pt@Au/C催化剂进行氧还原能力表征，发现：对于表面以Pt为主的催化剂的氧还原催化能力随Pt层厚度增加而增加，但Pt的利用效率在下降；对于亚单层Pt@Au/C催化剂，其氧还原催化能力随表面Pt含量增加而增加，但在当表面Pt原子和Au原子比例最接近1：1时得到最大氧还原电流，验证了Au对于Pt催化剂的促进作用。