环境中的有害成分时刻威胁着人们的健康。有机物传感器可以检测环境中有害成分的浓度,来判断是否存在潜在危害。半导体传感器被广泛应用于环境中有害成分的检测,一般的传感器受限于某一单一检测,选择性不高。固体电解质燃料电池型的传感器得到越来越多的关注,其中直接甲醇燃料电池（DMFC）型的传感器最为经典。DMFC的正负两极均使用Pt基的催化剂,最常见的就是商用Pt/C催化剂。但是Pt基催化剂材料成本较高,且Pt催化剂易发生CO（阳极反应中间产物）中毒现象。我们设计利用氧化物材料来部分或全部替代Pt基催化剂材料并对此进行验证实验,结果表明将氧化物材料作为Pt基催化剂的助剂不仅可以降低成本还可以提高混合电极材料的催化活性和稳定性,并且对环境中甲醇含量敏感。本文通过对DMFC中的催化材料进行改进从而替代半导体材料运用在甲醇检测中。于是本论文分为两个主要部分:DMFC电池催化电极的改性及基于Nafion燃料电池型的甲醇（CH3OH）传感器。主要的研究内容如下:第一、封装了完整的DMFC。利用硼氢化钠还原法制备Pt胶体,后用共沉淀法将制备的氧化铁催化剂粉末和铂金粉末混合,共设计了五组不同质量比的混合粉末,分别为Fe2O3:Pt=0:1、1:1、2:1、1:2、1:0,后在五组电极材料中都加入了相同质量的活性炭。对五组催化电极材料进行了SEM、EDS和XRD的物理化学表征测试。结果表明:五组电极材料在外观形貌上并没有太大的区别,铂金粒子间的相互作用很强,在电极材料表面出现了聚集现象,而氧化铁粒子间的间隙很大,相互作用较差,铂金与氧化铁间存在相互作用,混合电极材料的能量强度和衍射峰阈值都比单一材料得到了提升,由于其他物质的存在,单一物质本身的衍射角也出现了偏移,混合材料中只存在所需元素及物质。将石墨电极作为双极板,PTFE膜作为气体扩散层、Nafion115作为质子交换膜经过催化电极的分散等多个步骤制备了五种不同的膜电极组件（MEA）,后利用环氧绝缘板作为外壳,镀金铜板作为导电电极,利用夹具组装出一个完整的DMFC。第二、开发了基于Nafion的DMFC型甲醇传感器。利用不同质量比的Pt-Fe2O3/C电极材料,重点研究了不同质量分数的甲醇对传感器性能的影响,探索了五组电极材料的最佳比例,验证了Fe2O3是否可以部分或全体替代Pt的作用。对五组电极材料进行了电化学性能和灵敏性能测试。结果表明:在10%-20%甲醇传感器工作时,Pt/C电极材料具有更好的催化性能和灵敏度,Pt含量越多的电极材料催化性能和灵敏度就越好。混合材料的开路电压在低甲醇质量分数时就随着甲醇质量分数的增加而下降,Pt/C在更高甲醇质量分数时也会出现此现象。在5%甲醇传感器工作时,Fe2O3:Pt=1:2时拥有最好的开路电压为0.3819 V,其在5%-10%甲醇传感器工作时灵敏度也是最好为-17.52,响应电流为91.3 n A,响应时间为167.3 s。所以在低甲醇质量分数时,Fe2O3可以作为Pt的助剂,混合电极材料具有更好的催化性能和灵敏度,其中Fe2O3:Pt=1:2为最佳比例,通过多组测试,验证了此传感器具有较好的寿命及稳定性。燃料电池型的甲醇传感器是目前受到广泛关注的方向,我们在论文中既对燃料电池催化剂方向进行了改性又对传感器进行了大量的性能测试,对以后甲醇传感器的发展提供了思路,也对其前景有一定的推动作用。