臭氧（O₃）是一种绿色环保强氧化剂,能够很有效杀灭病毒、细菌等微生物,并能很快氧化分解有机物。其在水处理及净化空气等方面得到广泛应用。作为最具前景的生产臭氧工艺,电解水制备臭氧具有设备简单,体积小,移动方便等优点。铂作为电催化制备臭氧的良好催化剂引起广大科研工作者研究兴趣。因此,本文设计并合成一系列在锌单原子氮掺杂碳载体负载不同尺寸铂锌体系催化剂（合金颗粒大小为:2.2 nm、3.7 nm、4.5 nm、7.7 nm及12.9 nm）,深入研究其电化学性能及其反应机理。研究结果表明:此研究体系催化剂对电催化制备臭氧反应表现出尺寸及协同效应,且在铂锌合金尺寸为7.7 nm时达到最佳催化效果,在电流密度为50 m A/cm²处实现4.2%的法拉第效率。此外,本论文也对其进行氧还原性能研究,并实验结果表明:在铂锌尺寸为3.7 nm时达到最佳催化效果,其半波电位为0.774 V vs.RHE,与商业Pt/C的0.786 V vs.RHE相媲美。在寿命及甲醇抗毒性测试中,其表现出超强的稳定性及抗毒性,其表现出的优异电催化活性、稳定性及超强抗毒性壳归结于其尺寸与单原子载体效应。（1）不同尺寸铂锌体系催化剂制备。通过醇类还原法制备出不同尺寸铂纳米颗粒,并将其与二甲基咪唑、六水合硝酸锌甲醇溶液混合得到内部嵌有铂纳米颗粒的ZIF-8。并利用单宁酸对Pt@ZIF-8表面进行修饰形成得到Pt@ZIF-8@TA。在煅烧过程中由于锌原子迁移,最终形成一系列不同尺寸铂锌纳米颗粒。除此之外,由于单宁酸与ZIF-8存在较强相互作用,使其形成具有较大表面积的内凹型八面体。将所得到X-Pt Zn/Zn-N-C催化剂应用于EOP以及ORR反应之中。（2）EOP性能研究。在X-Pt Zn/Zn-N-C催化剂中,7.7-Pt Zn/Zn-N-C电催化产生臭氧性能最佳,表现出结构敏感特征。除此之外,制备了Pt/Zn-N-C以及Pt Zn/XC-72对比样并对其也进行了测试,其催化活性远低于7.7-Pt Zn/Zn-N-C,该结果表明:锌单原子与纳米颗粒之间存在协同催化作用。理论计算机理研究进一步表明:（1）随着不同尺寸,晶面结构比例发生变化,（2）不同晶面在反应过程中所扮演角色不一样,（3）锌单原子与纳米颗粒之间存在协同相互作用,极大程度增强催化反应活性。（3）ORR性能研究。在X-Pt Zn/Zn-N-C催化剂中,3.7-Pt Zn/Zn-N-C电催化氧还原性能最佳,且表现出超越商业Pt/C电催化活性。除此之外,在经过55h的i-t及3000圈C-V寿命后,其仍然表现出优异的电催化活性。在甲醇抗毒性实验中,3.7-Pt Zn/Zn-N-C表现出超强忍耐性,其氧还原过程中电子转移数为四。