硼氢化钠(NaBH4)燃料电池具有能量密度高，阳极反应动力学快，燃料易储存和运输，化学性质稳定，不易燃，且硼氢化钠的氧化产物无污染、可循环利用等特点而引起了研究者的广泛关注。增强燃料电池性能的关键是提高催化剂的活性。而催化剂的催化活性取决于催化剂的组成、粒径、形状以及其在载体表面的分布。显然，载体是影响催化剂活性的一个重要因素。石墨烯是由一个原子厚度的单层的碳原子，通过sp2杂化形成的二维苯环结构的新型碳材料。石墨烯巨大的比表面积，良好的导电性，廉价的成本等优良的性能，使其成为一种有广阔前景的燃料电池载体。因此，我们制备了以石墨烯为载体的硼氢化钠燃料电池阳极催化剂，主要的研究内容如下：以氧化石墨和氯金酸为前驱体，硼氢化钠为还原剂，在水相体系中，采用一步化学还原法制备了石墨烯载金(Au/G)纳米复合物。通过XPS等物理测试对Au/G纳米复合物进行表征。另外，研究了不同浓度NaBH4的电解液对Au/G电极电化学行为的影响。结果表明，随着NaBH4浓度的增加，峰电流密度和材料的稳定性都有所增加。尽管增加NaBH4浓度加速其水解，但传质和NaBH4氧化的动力学也会加快，这表明在此过程中后者起主要作用。以氧化石墨和氯铂酸为前驱体，在乙二醇体系中，制备了粒径为3nm的面心立方石墨烯载铂(Pt/G)纳米复合物。电化学测试表明，Pt/G催化剂的电化学活性面积优于碳载铂(Pt/C)催化剂，且在100次循环后电化学活性面积衰减更小。此外，两种电极对NaBH4的水解并无差别，但Pt/G电极上NaBH4氧化的峰电位更负，峰电流密度更大，是Pt/C上电流密度的1.35倍，表明Pt/G对NaBH4的氧化作用加强了。以制备的催化剂为阳极组装成直接硼氢化钠-过氧化氢(NaBH4-H2O2)燃料电池，Pt/G催化剂的极限电流密度和最大功率密度分别为112mA cm-2和42mW cm-2，而Pt/C催化剂其相应的值为75mAcm-2和34mW cm-2。通过改变氯铂酸和氯金酸的摩尔比，在乙二醇体系中制备了Pt50Au50/G、Pt67Au33/G、Pt75Au25/G和Pt/G纳米复合物。TEM结果表明，Au粒子的加入有助于形成更细小粒径尺寸的纳米粒子。电化学测试表明，Pt75Au25/G催化剂有最大的电化学活性面积，最高的电流密度和最优的循环稳定性。此外，只有少量的Au掺杂才能提高Pt-Au/G电极的电化学活性。以制备的催化剂为阳极组装成的直接NaBH4-H2O2燃料电池中，Pt75Au25/G的开路电压和最大功率密度分别为1.7789V和48mW cm-2，而Pt/G催化剂相应的值为只有1.757V和42mW cm-2。