大量燃烧化石燃料造成了世界范围严重的环境污染。燃料电池以其能量效率高、环境友好等优点越来越受到人们的关注。其中,直接甲醇燃料电池（DMFC）的研制倍受关注。然而,在DMFC中甲醇能透过质子交换膜从阳极渗透到阴极,造成阴极的“混合电位”效应,导致氧电极性能变差,甚至在开路电位氧电极仍约有0.2⁰.3 V的过电位;同时阴极催化剂高的铂用量等因素限制了DMFC商业化开发。因此,无论从提高催化活性、降低阴极铂载量,还是从提高阴极抗甲醇性能考虑,对于氧气电催化还原的研究仍然非常重要。与合金催化剂相比,以Pt为壳层的Pt-M（M为过渡金属）核壳型催化剂对氧还原具有更高的催化活性,一方面,Pt壳层可防止过渡金属的溶解,增加铂的比表面积,提高铂的利用率;另一方面,可产生特殊的催化性能,防止电催化活性的衰减。本论文采用两步化学还原和化学镀两种方法制备了不同壳层厚度的M_core-P_tshell（M=Fe、Co、Ni）核壳型催化剂,测试了它们对氧还原的电催化行为和抗甲醇性,对比了它们性能的差异。主要研究结果如下:采用两步化学还原法制备了不同壳层厚度的M_core-P_tshell（M=Fe、Co、Ni）催化剂,并用XRD、TEM、EDS手段表征其结构和微观形貌,测试表明Fecore-P_tshell、Cocore-P_tshell、Nicore-P_tshell粒径分布均匀,平均粒径约50 nm左右,壳层Pt均呈面心立方晶型,其厚度随着前驱体原子比的减小而减小。在本实验研究范围内,同一种核芯元素的M_core-P_tshell/C催化剂存在一个较适宜的原子比。随着壳层厚度的减小,Fecore,x-P_tshell,y/C催化氧还原的活性呈先增后减的火山型趋势,其中Fe_core,1-P_tshell,0.5/C催化活性最高,氧还原峰电流密度可达到184.7 mA·mg-1,是相同反应条件下Pt/C的1.5倍;Co_core,x-P_tshell,y/C催化氧还原的活性呈减小趋势,Co_core,1-P_tshell,2/C的氧还原峰电流密度为179.1 mA·mg-1,是Pt/C的1.4倍;Ni_core,x-P_tshell,y/C催化活性呈增加趋势,其中Ni_core,1-P_tshell,0.5/C的催化效果最佳,氧还原峰电流密度是Pt/C的1.1倍。Fe_core-P_tshell/C、Co_core-P_tshell/C、Ni_core-P_tshell/C的抗甲醇性均随着壳层厚度的减小而增加,其中Ni_core,1-P_tshell,0.5/C和Fe_core,1-P_tshell,0.5/C的抗甲醇效果较好。为了减小催化剂的粒径,提高Pt的利用率,本文提出了化学镀法制备纳米核壳双金属催化剂,并制备了不同壳层厚度的M_core-P_tshell（M=Fe、Co、Ni）催化剂,采用XRD、SEM和TEM等手段进行结构表征,测试表明,该方法制备的纳米粒子为球形,粒径约为10 nm左右,与CV计算出的粒径结果相一致;Fe_core-P_tshell、Co_core-P_tshell、Ni_core-P_tshell壳层厚度分别为3.27 nm、1.52 nm、2.34 nm。Fe_core,1-P_tshell,0.5/C氧还原的峰电流密度为193.7 mA·mg-1,Co_core,1-P_tshell,2/C为228.4 mA·mg-1,Ni_core,1-P_tshell,0.5/C为202.3 mA·mg-1,相对而言,以Co为核芯的催化剂活性最好。在甲醇浓度为1.0 mol·L-1硫酸溶液中,M_core-P_tshell/C甲醇氧化的峰电流密度均小于10 mA·mg-1,都具有较好的抗甲醇性。催化活性的差异主要与不同核芯元素和壳层Pt原子之间的电子效应和几何效应有关。与前一种方法相比较,该方法制备的催化剂的活性和抗甲醇性都有一定的提高,其原因可能是由于其粒径减小,有效电化学表面积增加的缘故。电解液中甲醇浓度对M_core-P_tshell/C电催化还原氧的活性有明显的影响,甲醇浓度越高,M_core-P_tshell/C催化氧还原的活性越低,说明甲醇的存在对氧还原的活性有一定的制约。在甲醇浓度为1.0 mol·L-1时,与无甲醇反应环境下相比,两步化学还原法制备的Fe_core,1-P_tshell,0.5/C的氧还原峰电流密度下降了32.8%,而化学镀法制备的Fe_core,1-P_tshell,0.5/C的下降了20.1%。