Pt/C纳米复合催化剂是气体扩散电极中应用最普遍的一种电催化剂,但传统的Pt/C催化剂的催化活性和稳定性一直是制约该技术的发展的一个重要因素。而Pt/C催化剂的催化活性和稳定性又在很大程度上取决于载体的性能。从这个角度出发,本文以Vulcan XC-72为原料经过一个特殊的热处理过程,制备了一种具有高石墨化程度的炭黑,通过Raman光谱、XRD、HR-TEM、比表面积及孔径分布四种测试方法对这种碳材料进行了微观结构的研究,发现制备的石墨化炭黑的石墨化程度和结构规整性得到了极大的提高,比表面积和微孔数量发生了减小。以石墨化炭黑为载体,采用乙二醇还原法制备了石墨化炭黑载铂(Pt/GCB)电催化剂,通过HR-TEM、TGA、XRD、XPS、循环伏安、交流阻抗等测试对其性能进行了表征。数据表明,铂纳米粒子的粒径基本分布在2-5nm范围内,呈良好的单分散性。与传统的Vulcan XC-72载铂(Pt/XC)催化剂相比,Pt/GCB有更好的热稳定性和电催化活性,并且电化学稳定性得到很大的提高。此外,本文对载体特性对催化剂性能改善的机理进行了分析,发现GCB较高石墨化程度和孔结构的变化对性能的改善起着非常重要的作用。分别采用石墨化炭黑(GCB)、Vulcan XC-72、BP2000三种具有不同结构和表面特性的炭黑作为气体扩散电极微孔层材料,并采用Pt/GCB为催化剂制备了三种气体扩散电极,通过循环伏安测试、恒电流测试、交流阻抗测试对电极电化学性能进行了评价。实验发现,GCB作为微孔层的气体扩散电极氧气还原反应的效率更高,因而电极性能更加优异。这主要是由于GCB制备的气体扩散层具有更好的导电性、疏水性和更合理的孔分布,更有利于三相反应的进行。