随着社会不断进步，能源危机和环境问题日益凸显，各国政府和研究机构都致力于研究和开发环保、高效、可持续能源系统。直接甲醇燃料电池(DMFC)作为有效解决能源危机和环境污染的能源转换装置，在可移动电源及便携式电源领域展现出良好的发展前景。然而，由于目前直接甲醇燃料电池还面临着动力学过程慢、甲醇渗透、成本过高等问题，制约了直接甲醇燃料电池的商业化进程。直接甲醇燃料电池的性能主要取决于电化学催化剂，而载体材料性质又直接影响着催化剂催化性能。近年来，碳材料已在燃料电池电极材料领域展现出良好的应用前景，受到催化领域和材料科学的普遍关注。目前用于各类电极材料的碳载体主要包括活性炭、石墨烯、碳纳米管等。但是，只有少数的介孔碳和生物质碳材料被应用于燃料电池研究。　　本论文采用模板法和无模板直接碳化法两种途径，以蔗糖、竹叶和头发等生物质为碳源，合成高比表面积的多孔碳载体用于制备铂基碳催化剂，考察了其对甲醇电催化性能的影响。具体研究内容包括以下三个方面:　　1、以十八烷基硅烷修饰的氧化硅球为硬模板，蔗糖作为碳源，两步法制得中空介孔碳囊(Hollow core mesoporous sphere, HCMS)，采用BET、XRD、XPS、EDS和TEM等测试手段对样品进行了结构和化学表征，结果表明HCMS材料具有较高比表面积，丰富的介孔结构以及良好的导电性。用液相还原法将Pt纳米粒子沉积到HCMS表面制备了铂基碳催化剂，通过CV，CA电化学方法研究了其对甲醇氧化反应(MOR)的催化活性，并与商业化Pt/XC-72进行了对比。电化学研究表明:HCMS对Pt催化剂的分散、催化活性以及稳定性有明显的提高。　　2、以废弃竹叶(bamboo leaves)为碳源，通过直接碳化法，制各竹叶基炭材料(bamboo based carbon，BBC)，进一步用HF溶液除去竹叶基炭材料中含有的大量二氧化硅后获得了微孔-介孔复合的多级孔炭材料(micro-meso hierarchicalporous carbon，HPC)，通过BET、XRD、Raman、SEM和TEM等测试手段对样品进行了结构表征，结果表明HPC具有介孔和微孔复合的多级孔结构，高的比表面积以及较好的导电性。以HPC为载体，负载纳米铂颗粒制备了铂基碳催化剂，通过电化学方法研究了其对甲醇氧化反应的催化活性、抗毒化能力以及稳定性，并与未去除二氧化硅的竹叶基炭材料BBC进行了比较。实验结果表明:Pt/HPC催化剂催化氧化甲醇的电流密度达到492.44 mAmg-1Pt，是相同方法制备的Pt/BBC催化剂的1.37倍，是Pt/XC-72的3.25倍。　　3、以含有N、S杂原子的可再生头发为前驱体、FeCl3为活化剂，通过直接碳化活化法制备了N、S掺杂的头发基多孔碳材料(Human hair based porous carbon，HHC)。SEM、TEM和氮吸附-脱附分析结果表明:FeCl3活化剂的用量会影响该碳材料的表面以及内部结构，当预碳化头发与FeCl3的活化比为1;6时，氮气保护下900℃碳化获得的多孔碳(HHC-6)具备了相对更丰富的孔隙结构和较大的比表面积(1427 m2g-1)。FeCl3除了具有活化造孔功能外，还具有催化石墨化碳材料的特性，Raman分析结果表明随着FeCl3活化剂用量的增加，HHC的石墨化程度得到了提高，进而提高了碳材料的导电性。以HHC-6为载体负载纳米铂颗粒制备了铂基碳催化剂，电化学测试结果表明:Pt/HHC-6的催化活性和稳定性远远高于Pt/XC-72，主要归因于它们较大的比表面积、特殊的孔结构、良好的导电性及头发中固有的N、S杂原子的存在。