直径50纳米,间距100纳米的系列铂颗粒催化阵列已经通过电子束光刻制备成功,催化剂颗粒制备在氧化铝表面。该催化剂用来催化甲醇空气混合气体的燃烧反应,通过与其他催化剂的比较以及理论分析,发现通过该方法制备的催化剂有更好的催化活性,可以提高能量利用效率和甲醇的转化率。催化剂颗粒尺寸、间距,催化反应过程中的基底温度、反应混合气体流量等因素都会对催化剂的催化性能具有一定的影响。本文分别用SEM和AFM对催化剂的形貌进行相应的表征,同时通过红外显微镜、气相色谱仪等对催化剂的催化性能进行了测量,气体混合装置和热台装置在本实验中也被使用。在得到催化性能后,对其中涉及到的反应机理、热力学过程进行了相应分析。在实验过程中,发现催化反应会使样品表面温度升高,增强红外辐射功率同时改变催化剂表面的红外辐射波长,故提出以该催化剂制备红外光源的构想。实验中通过红外CCD相机可以对样品产生的红外辐射进行记录和进一步处理,而催化剂周期性的结构可以作为光子晶体波导器件,通过FDTD模拟分析该结构对红外辐射的传导和汇聚效应,结果表明特定的结构可以将催化剂阵列自身发出的光进行汇聚发射,验证了自发光红外光源制备的可行性。本文试图说明颗粒催化剂相比于薄膜催化剂具有更好的催化性能,催化反应产生的红外辐射可以用来制作微纳尺度的红外光源,而通过电子束光刻制备的催化剂结构同时可以作为光子晶体波导,共同实现纳米尺度人造光源以及自发光光子红外光源的制备。