随着不可再生资源的日渐消耗,清洁新能源的发展越来越迫切。然而新能源所用商用催化剂存在成本高、性能差和寿命短等问题。钨氧化物/碳化物纳米材料由于其优异的导电性、结构稳定性和类铂催化活性等优点,可用于电解水、燃料电池、空气电池等所用电极催化剂的载体和助催化剂。本论文利用实验室自制碳纳米管（CNTs）作为模板剂,调控制备了不同形貌尺寸氧化钨（WO₃）,探究了形貌尺寸对WO₃催化氢氧化反应（HOR）的影响。再利用乙醇/甲醇作为碳源,通过程序升温法,对WO₃进行原位渗碳还原。所得产物碳化钨表面包覆了碳层（WC@C）,对其负载Pt纳米颗粒（Pt NPs）,研究其析氢催化（HER）性能。调整乙醇/甲醇比,得到的产物碳化钨表面缠绕了大量的超薄卷曲碳纳米片（WC@Ultrathin coiled carbon nanosheets,WC@UC-CNS）。最后通过对WC@UC-CNS进行酸刻蚀,除去WC,得到了UC-CNS,负载Pt NPs,进行甲醇氧化催化性能分析。具体研究内容如下:（1）通过煅烧纯化和酸洗纯化处理CNTs,去除催化剂铁颗粒、游离碳等杂质的纯净CNTs,再将CNTs超声分散在乙二醇溶液中作为模板剂使用。加入钨酸钠（Na₂WO₄·2H₂O）和酸溶液,通过液相法将H₂WO₄粒子沉积在CNTs上。通过调节CNTs和Na₂WO₄·2H₂O的质量比,同时利用模板剂CNTs对H₂WO₄形貌尺寸的调节作用,最终得到了不同形貌（片状、短棒状和长棒状）尺寸（20-200 nm）的H₂WO₄/CNTs复合材料。（2）将前驱体H₂WO₄/CNTs置于管式炉内,在氮气保护下,600℃保温2 h,脱去H₂WO₄/CNTs中结晶水得到产物WO₃/CNTs。WO₃/CNTs遗传了前驱体H₂WO₄/CNTs的形貌,尺寸未发生明显变化。对比片状、短棒状和长棒状WO₃/CNTs的HOR性能,发现更小尺寸和更高比表面积的短棒状WO₃/CNTs,其HOR性能最好。经过1000圈循环测试后,峰值电流密度仍能达到42.73 mA cm^-2,甚至高于空气脱水得到的短棒状WO₃(4.49 mA cm^-2)。结果表明,小尺寸WO₃和高导电性CNTs赋予了短棒状WO₃/CNTs具有优异的HOR性能。（3）利用乙醇/甲醇对空气中脱水产物WO₃进行原位渗碳还原碳化,摸索最佳碳化温度、碳化时间和乙醇/甲醇体积比。发现从600℃升温时开始通碳源,1000℃保温2 h、乙醇/甲醇比是10:90,所得碳化产物成分是WC,其表面覆盖了石墨化碳层,即WC@C。利用微波法在WC@C上负载Pt NPs,石墨化碳层起到了固定和分散Pt NPs的作用。WC@C/Pt表现出优异的HER性能,在酸性溶液中电流密度达到10 mA cm^-2时,需要43 mV过电位,碱性溶液中则需要52 mV过电位。（4）当乙醇/甲醇体积比为20:80时,含碳分子量高的乙醇热解提供了过量的碳。在WC催化作用下,过量碳在WC颗粒表面形成,即WC@UC-CNS。将WC@UC-CNS置于HF/HNO₃/H₂O溶液,WC被刻蚀除去,得到了高石墨化程度（I_G/I_D=1.43）、高比表面积(547 m² g^-1)的UC-CNS。在UC-CNS表面负载Pt颗粒,得到UC-CNS/Pt催化剂,在0.5 M H₂SO₄电解液中的电化学活性比表面积（ESCA）达到121.98 m² g^-1,在0.5 M H₂SO₄和1 M CH₃OH电解液中的甲醇氧化反应（MOR）峰值电流密度达到91.7 mA cm^-2。在1.605 V极化电压下经过14000次循环伏安测试,仍然保持较高的电催化活性。