燃料电池作为一种重要的绿色能源体系,因其具有简便、污染少、低温下就可以反应以及能量转换率高等优点主要应用于便携式电源和电动汽车领域,在过去的二十年里,它吸引了人们的广泛关注,但是,由于某些技术障碍,如阳极催化剂催化活性不高,使得燃料电池还不能商业化,其中Pt和Pd贵金属阳极催化剂对甲酸和甲醇的催化性能较高。Pt和Pd贵金属催化剂的形貌、组成和载体等都会对催化剂的性能产生不同的影响。本论文主要是从形貌、组分和载体三方面研究其对Pt和Pd 阳极催化剂的活性和稳定性的影响。本论文的研究内容如下:1.Pt中空球的制备以及对甲醇氧化的电催化性能研究Pt纳米粒子对甲醇氧化有较好的电催化性能,但是在催化过程中,粒子易团聚影响催化剂的活性和使用寿命。研究表明,特殊形貌的粒子,可以一定程度解决催化剂粒子的团聚。因此,本章是通过改变粒子的形貌来提高催化剂的活性和稳定性。通过以SiO2作为牺牲模板,用层层自组装的方法在模板表面均匀负载上Pt纳米粒子,然后去除模板的方法,制备出了 Pt纳米中空球(Pt-HNSs)。该催化剂粒子粒径分布均匀,对甲醇氧化的催化性能比商业化Pt好。2.多元醇体系中Pt-Sn纳米粒子的制备以及其电催化性能本章中,我们在二乙二醇体系中,合成了一种枝状的PtSn合金纳米粒子催化剂,其形貌和组成通过TEM、XRD、XPS等物理方法表征,通过电化学测试显示出优越的电催化活性和较好的抗CO毒化能力,当与商业化Pt黑相比。这些主要归因于催化剂粒子表面有较多的台阶原子和缺陷原子。3.以介孔碳(MC)作为载体制备Pd/MC催化剂以及对甲酸氧化的电催化本章利用3D介孔碳作为载体,用液相还原法制备Pd/MC催化剂,通过物理表征,Pd粒子均匀负载在载体的表面,与普通的碳载Pd(Pd/MC)相比,该催化表面的Pd金属粒子负载量大,催化活性高,稳定性好,延长了 DFAFC的使用寿命,这些优点归因于MC导电性好,容量大以及特殊的三维多孔结构。