能源的开采和利用是人类赖以生存和发展的重要物质基础,开发研究新能源,提高能源的转换效率,是建立可持续发展模式的必然要求。直接甲醇燃料电池(DMFC,Direct methanol fuel cell)是较为理想的能源装置之一,但是DMFC研究中,催化反应动力学缓慢及阳极催化剂的中毒问题制约了 DMFC的商业化应用。研究开发性能良好的阳极催化剂对于DMFC十分关键。同时,太阳能是一种清洁、丰富的可再生能源。将太阳能转换为电能,可以有效的利用太阳能。结合当前光电催化的研究,探索开发性能良好的光电催化剂,将其应用于光电催化氧化甲醇,具有潜在的发展前景。本文选择PtNi合金纳米粒子作为研究对象,采用一种简便、绿色的方法通过调控原料的比例合成不同Pt、Ni配比的PtNi纳米合金材料。通过XRD、TEM、XPS等手段,对PtNi纳米合金材料的结构、形貌及元素分布、价态等进行表征。本论文主要研究内容分为两部分:一是系统研究不同Pt、Ni配比的PtNi纳米合金材料对甲醇电催化氧化的催化性能;二是引入光照进行光电催化氧化甲醇的研究,系统探究不同Pt、Ni配比的PtNi纳米合金材料的光电催化氧化甲醇性能。论文研究内容及主要结论如下:(1)Pt和Ni形成合金后改善了材料的分散性,Ni元素加入可以改变Pt的d电子空位使Pt表面和中间体间的结合能降低。与Pt纳米材料相比,适宜的Pt、Ni配比的PtNi合金纳米粒子表现出更好的甲醇电催化活性。此外,当Pt、Ni配比为80:20时,催化剂对甲醇的催化活性最优,表现出高的Pt质量活性、CO抗毒性及稳定性。因此,Pt80Ni20合金是一种具有应用前景的DMFC阳极催化剂。(2)Pt与Ni形成合金后,Pt纳米粒子的等离子体吸收峰发生变化,且Pt80Ni20的SPR效应最强,在300～800nm范围之内的光吸收能力保持较高的水平。相比无光照条件,PtNi合金纳米颗粒在氙灯光源照射下,都展现出了更高的MOR活性、抗CO中毒性及稳定性。此外,当Pt、Ni配比为80:20时,Pt80Ni20进行光照后通过SPR效应吸收光,产生高能量或热电子促进对CO的抗中毒性及电荷转移速率,其催化MOR性能最优(光照下Pt80Ni20的质量活性比同样条件下的Pt高出18.37倍)。因此,Pt80Ni20合金是一种良好的甲醇光电催化氧化催化剂。