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直接甲醇燃料电池(DMFC)目前在便携式电子装置和运输等方面的应用潜力已引起人们的极大兴趣。为了提高DMFC的性能,其高活性的电催化材料显得非常重要。当前,Pt似乎是最有活性的,并且是电极材料中不可或缺的成分。然而,Pt属贵金属,价格十分昂贵。因此,更深一步的提高Pt利用率和催化性能显得尤为重要。将Pt包覆在其它基体的表面形成一种核壳结构能够显著提高Pt的利用率,并且Pt与基体间还会产生电子作用,导致Pt的催化性能发生改变。非晶态的Fe203能够形成悬空键并具有较高的比表面积,同时它没有表现出长程有序的晶体特征。当Pt沉积在非晶态的Fe203表面时,基体会对Pt壳层的异质外延生长产生不同程度的影响。因此,将Pt包覆在非晶态的Fe203的表面形成核壳型Fe2O3/Pt催化剂有可能改进其催化性能。在这篇论文中,通过两步化学还原法合成了不同Fe/Pt原子比的核壳型Fe2O3/Pt纳米粒子,其微观结构和组成通过TEM、XRD、XPS及EDS手段进行了表征。应用动电位、交流阻抗、计时电流、循环伏安以及原位红外反射光谱技术分别对纳米粒子的催化性能进行了电化学测试。物理表征结果表明：制备的Fe2O3/Pt纳米粒子近似为球形,并有轻微的团聚。XRD检测发现Fe203核为无定形结构,Fe2O3/Pt (Fe:Pt=1:1)纳米粒子表面呈面心立方Pt晶型,且随着Pt含量的减少,Pt的衍射峰强度逐渐减弱,当Fe/Pt原子比大于1：0.5时,纳米粒子表面Pt的衍射峰消失。XPS测试还表明,随着Fe2O3/Pt纳米粒子中Pt含量的减少,Fe203与Pt之间的电子作用越来增强。对甲醇氧化反应的电化学测试结果表明：核壳型Fe203/Pt纳米粒子比E-TEK40％Pt/C催化剂具有更好的催化性能,氧化峰电位降低,且对CO2的选择性明显提高。其中,Fe2O3/Pt(Fe:Pt=1:0.5)纳米粒子具有最高的比质量活性(A g-1Pt),而Fe2O3/Pt(Fe:Pt=1:0.33)纳米粒子有最高的比面积活性(mA cm-2).此外,核壳型Fe/Pt纳米粒子还具有更高的结构稳定性和对炭质中间物的容忍性。核壳型Fe2O3/Pt纳米粒子对甲醇氧化电催化性能的改进主要归因于两个原因：首先,非晶态的Fe203改变了其表面Pt的分散性和电子结构,导致甲醇和CO等中毒物在Pt表面的化学吸附发生变化；其次,非晶态Fe203纳米粒子的存在,促进了Pt壳层在异质外延生长时更易形成微晶的Pt薄膜,进而对Pt表面的原子密度和化学反应产生影响。对氧还原反应的电化学测试结果表明：核壳型Fe2O3/Pt纳米粒子对氧还原的电催化活性随着Pt含量的减少呈先增后减的趋势。其中,Fe2O3/Ptt (Fe:Pt=1:0.5)纳米粒子具有最高的比质量活性,Fe2O3/Pt(Fe:Pt=1:0.33)纳米粒子具有最高的比面积活性。当溶液中存在甲醇时,随着甲醇浓度的增加,其甲醇氧化峰越来越强,而对应的氧还原峰电流密度却越来越小。