纳米技术的飞跃发展已经从本质上改变了科学家们合成器件的方法,以及改变了器件本身的性质。因此,随着纳米技术的成熟稳定,它已成为科研领域中十分热门的领域,尤其是对于多维度、形貌各异、性能优越的纳米材料的合成。当前,由于二维有序微纳阵列结构器件在许多领域均表现出良好的性能(如生物技术、传感器、燃料电池、光电子学、磁学等领域),所以科研工作者们迫切的希望能利用纳米技术,制备出更多、更新颖的二维有序微纳阵列。本论文中,我们将聚苯乙烯小球,在液面进行自组装后,合成了大面积的聚苯乙烯单层膜;利用恒电流、两步电流沉积法在ITO电极或Au电极上,沉积出Pt基碗状微纳阵列结构。表征了其形貌,测试了其在直接甲醇燃料电池(DMFC)中的催化能力,探索出影响甲醇燃料电池的原因。其主要内容如下:(1)采用液面自组装的方法,在清洗干净的载玻片上,合成了大面积的聚苯乙烯胶体晶体膜,并利用扫描电子显微镜(SEM)对其形貌进行表征。(2)以高度有序的聚苯乙烯小球为模板,首先研究了基底电极对纳米器件的形貌、性能的影响。作为对比,将聚苯乙烯胶体球分别铺设在ITO电极、镀金玻璃电极上;采用恒电流沉积法,同一沉积参数下,在两种基底电极上构筑了Pt-Ni微纳阵列;通过SEM、XRD分析其形貌成分以及结构;紧接着进行了甲醇催化性能的测试,发现Au电极上生成的微纳阵列,具有着更强的甲醇催化性能,其最高峰电流值约为12mA(为在ITO电极上测得其甲醇催化性能的2倍)(3)在Au电极上沉积出Pt-Co微纳阵列材料。将胶体球模板转移至Au电极上干燥后,置于四种不同浓度配比的硫酸钴和氯铂酸的混合溶液中;其中氯铂酸浓度不改变,只改变硫酸钴浓度。在四种钴含量的混合溶液中,采用恒电流沉积法,同一沉积参数下,制备出了4种Pt-Co微纳阵列;对该材料,进行甲醇催化性能研究时,发现当Co含量为0.06M时,其甲醇催化的峰电流值最大,约为19mA。得出当电解液浓度的改变时,电沉积后所生成的材料,其形貌与性能将会受到显著的影响。(4)在覆盖有二维胶体晶体球模板的Au电极上,利用两步电流法,分别沉积出了Pt-Fe和Pt-Ni的微纳阵列结构,并研究两种电极材料对甲醇的电催化氧化性能。两步电沉积后,利用扫描电子显微镜对这两种器件形貌进行观察,发现该方法制备的阵列形貌与恒电流法制备的材料明显不同,而是在第一层(Pt)的基础上,继续生长出了第二种(Fe/Ni)目标物质。通过CHI660电化学工作站对其进行甲醇催化性能测试,分析实验数据后,发现利用两步电流法得到的分层纳米材料,也能成为新型的催化剂。制备实验过程简单、容易重复、经济又环保。