直接醇类燃料电池（DAFC）因其效率高、燃料范围广、对环境影响小,甚至没有影响等优点广泛应用于便携电子设备、公共交通以及发电站等方面。以甲醇燃料电池为例,阳极以甲醇作为燃料,发生燃料氧化反应,阴极以氧气为氧化剂,发生氧气还原反应。在燃料电池电极反应中起重要作用的是催化层,因此制备高活性、高稳定的催化剂至关重要。碳气凝胶作为一种多孔、轻质的块体碳材料,因其比表面积较高,孔结构丰富、导电率较高、耐酸抗腐蚀、成本低等优点用于催化剂载体。Pd作为Pt的同族金属,有相似的化学性质,都具有很高的电催化性能,而且Pd在碱性介质中的乙醇氧化性能高于Pt,所以本文以碳气凝胶为载体,使用Pd替代Pt,通过浸渍还原法还原Pd2+制备了碳气凝胶负载纳米钯催化剂,通过一系列表征手段对催化剂的形貌、成分和含量进行分析,并评价了催化剂在氧还原反应和乙醇氧化反应中的催化性能以及分析催化过程的反应机理,具体研究内容如下:（1）以反向微乳液悬浮聚合法制备的碳气凝胶微球为载体,通过浸渍还原的方法制备了碳气凝胶微球负载纳米钯催化剂,XRD、XPS和EDS表征说明纳米钯成功负载到碳气凝胶微球表面,TEM表明纳米钯在碳气凝胶微球表面分布均匀且粒径约在3-4 nm。（2）以甲醛和间苯二酚为原料,加入Na OH作为催化剂,制备出酚醛树脂溶液,加入线性高聚物和溶剂配制成均一的纺丝原液进行静电纺丝,通过固化、碳化等一系列工艺流程得到碳气凝胶纤维。以碳气凝胶纤维为载体,同样通过浸渍还原法的方法制备碳气凝胶纤维负载纳米钯催化剂。SEM表明制备静电纺丝成功制备出尺寸均一的纤维约450 nm。N2吸-脱附等温曲线说明碳化后的碳气凝胶纤维有丰富的微孔结构和较高的比表面积。XRD、EDS等表明碳气凝胶纤维表面成功负载大量的纳米Pd,碳气凝胶纤维良好的网状结构有利于Pd的负载和分散。（3）对制备的Pd/CA和Pd/CAFs进行电催化性能测试。在0.1M KOH中进行循环伏安曲线的测试,在氧气饱和的0.1M KOH中测试线性扫描伏安曲线,因为制备载体的优势,旋转圆盘电极测试表明,本文制备的催化剂的氧还原性能高于商业Pd/C催化剂,Pd/CA的质量活性和面积活性为商业Pd/C的1.67倍和1.92倍,Pd/CAFs的质量活性和面积活性是商业Pd/C的1.24倍和1.92倍。经过耐久性测试循环4000次后,催化剂仍然保持很高的电化学活性面积、质量活性和面积活性。而且根据测试的塔菲尔曲线计算出ORR过程的转移电子数。除此之外,催化剂在0.1M KOH+1M Et OH电解液中的循环伏安曲线和计时电流曲线表明了催化剂在乙醇氧化反应中也表现出较高的催化活性,Pd/CA的峰值电流密度达到商业Pd/C的1.3倍,将催化剂在乙醇溶液中进行循环400次的测试,模拟使用400次后在乙醇溶液中催化剂的稳定性的变化。综上所述,成功制备以碳气凝胶微球和碳气凝胶纤维为载体负载纳米钯的高活性催化剂,且制备的催化剂和商业Pd/C催化剂相比,均有很高的电催化活性。