质子交换膜燃料电池(PEMFC)具有高能量密度、运行温度低和稳定性能较好等优点，在航天领域、潜艇、电动车、飞船等领域有广泛的应用前景。目前，虽然PEMFC的各项技术已经趋于成熟，正处于大规模商业化应用的前夜。为使PEMFC能够早日实现商品化生产，各国科研工作者正在致力于相关材料的研究，力图降低PEMFC成本，提高相关材料的性能。　　 合适的电催化剂材料是PEMFC降低电极反应活化能、加快反应速度、提高电池能量转换效率的关键，尤其是用于阴极氧还原的电催化剂。　　 本研究首先对催化剂材料WO3、RuO2的制备进行了研究。　　 ①分别使用了钨酸盐盐酸分解法和溶胶-凝胶法制备WO3粉体材料，采用比表面积测试和SEM表征颗粒粒径大小。盐酸分解法在最佳反应条件[H]+为4mol/L、MNa2WO4/MHCl为6.317×10-2的时候制得的氧化钨粉体材料颗粒最小，粒径约为120nm。颗粒形状不规则，团聚现象较为严重。溶胶-凝胶法在最佳反应条件[H]+为4mol/L、MNa2WO4/MHCl为3.158×10-2时产物粒径最小，约为82.4nm。颗粒成球状，也存在严重的团聚现象。为此，我们在实验中加入乙醇作为分散剂来解决团聚问题。　　 ②以水合三氯化钌为原料采用胶体法制备出了无定型的RuO2，在使用碳酸氢铵为碱溶液，醇浓度为60％左右时，产物颗粒尺寸最小，约为0.615μm。　　 本实验采用浸渍法制备了Pt/C催化剂，与E-TEK公司商品化Pt/C催化剂进行循环伏安测试比较看出，在降低了Pt载量的情况下依然有良好的氧还原催化性能。　　 同样采用浸渍法制备了Pt/RuO2、Pt/RuO2/C、Pt/WO3/C等PEMFC阴极催化剂，分别用TEM、XRD、FT-IR、CV等测试手段对所制备的电催化剂进行了全面的分析。　　 ①介孔RuO2和无定型RuO2的掺入对PEMFC阴极催化剂催化效果相差很大，前者能够显著提升催化性能，而后者却明显不适用。介孔RuO2的添加量越大，氧还原的电流密度越大，对PEMFC阴极反应的催化效果就越好。并且RuO2耐酸腐蚀性要强于C，因此RuO2的掺入同时还能提高催化剂的使用寿命。　　 ②采用钨酸盐盐酸分解法得到的WO3/C载体适用于PEMFC阴极催化剂，对比WO3/C XRD衍射图与催化剂循环伏安测试结果发现，WO3颗粒尺寸及其结晶程度并不是影响Pt/WO3/C阴极催化性能的主要因素，起作用的应该是低价钨(WⅣ、WⅤ)数量及其晶体结构组成。而在溶胶-凝胶法制备WO3/C过程中由于C损失过多导致WO3含量偏高，导电性能变差，阻止了氧化还原反应的发生，使得Pt/WO3/C没有电催化性能。