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贵金属纳米颗粒因其独特的物理、化学性质而被广泛应用于催化、化学传感、生物医药等领域。目前被广泛应用的贵金属纳米颗粒主要包括:铂(Pt)、钯(Pd)、金(Au)等。在燃料电池领域,Pt被认为是最有效的催化材料,但是高昂的成本限制了 Pt的实际应用,为了获得高效、低成本的催化材料,多金属纳米材料逐渐走进人们视野。经研究发现,与单金属纳米材料相比,多金属纳米材料具有更好的物理、化学稳定性,更优异的选择性及催化活性,因此定向设计和制备多金属纳米颗粒成为研究热点。本论文运用离子液体辅助溅射沉积方法,制备了碳纳米管负载单金属(Au、Pd、Pt)、双金属(Au@Pt、Pd@Pt、Au@Pd)及不同组分比例的 PdAu@Pt(3:1:2、2:2:2、1:3:2)三金属纳米颗粒复合材料,该制备过程避免了稳定剂的引入以及副产物的生成,并实现了对金属原子比例的精确调控。该方法制备的PdAu@Pt三金属纳米颗粒复合材料对甲醇氧化的催化性能优于所制备的Au@Pt、Pd@Pt双金属纳米颗粒复合材料和商业Pt/C催化剂。结合系统的表征实验结果发现,在PdAu@Pt三金属纳米颗粒体系中,结构的合金化和电荷的重新分布与Pd:Au:Pt的比例有关。我们阐述了 PdAu@Pt三金属纳米体系复合材料的结构及性能之间的协同作用,并对该体系在组成-结构-性能之间的关系有了更进一步的认识。其主要内容如下:(1)利用离子液体辅助溅射沉积法简单快捷地制备了 Au、Pd和Pt单金属纳米颗粒复合材料,并开发了两步合成法制备Au@Pt和Pd@Pt双金属纳米颗粒复合材料,及一步合成法制备Au@Pd合金纳米颗粒复合材料。以此为基础,我们运用两步合成法,通过调节Pd:Au比例,成功制备了具有不同Pd:Au:Pt比例且比例可控PdAu@Pt三金属纳米颗粒复合材料。这种方法有别于传统的化学方法制备贵金属纳米颗粒,无需添加还原剂、表面活性剂、聚合物等,且操作简单高效。(2)运用电感耦合等离子体原子发射光谱仪(ICP-AES)、透射电子显微镜(TEM)、X射线粉末衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)及X射线近吸收边结构分析(XANES)等测试手段依次对所合成复合材料的原子组分、形貌分布、晶体结构、电子结构等进行系统的表征。这些表征结果,对进一步分析组成与结构间关系,及探究其与甲醇催化氧化性能间的协同效应具有非常重要的参考依据。(3)通过研究比例可调控的碳纳米管负载Au@Pt、Pd@Pt双金属纳米颗粒复合材料和PdAu@Pt三金属纳米颗粒体系复合材料对甲醇氧化反应的催化性能可知:PdAu@Pt三金属纳米复合体系对甲醇氧化的催化性能优于Au@Pt、Pd@Pt双金属纳米复合体系和商业Pt/C催化剂,且当Pd:Au:Pt比值为3:1:2时,该体系对甲醇氧化反应呈现最佳的催化活性和稳定性。最后,根据PdAu@Pt三金属纳米体系复合材料系统表征结果及其应用于催化甲醇氧化的性能,研究了结构与性能之间的的协同效应,并对该体系在组成-结构-性能之间的关系有了更进一步的认识。