为解决未来面临的能源危机与环境污染,迫切需要开发可替代、可再生、可持续的清洁能源和高效的能源转换装置,比如电解水制氢技术和燃料电池。这些能源转换装置的效率和性能主要取决于所用的催化剂。其中贵金属基催化剂仍被认为是最有潜力的具有出色电催化性能的催化剂。例如,在本课题组之前报道的工作中,具有富金核-富铂壳、超小核壳结构的金-铂纳米颗粒（USCS Au@AuPt NPs）因其超小的尺寸（2.3 nm）而具有的更高的电化学活性表面积（ECSA）以及铂与金之间的电子效应,在酸性介质中对析氢反应（HER）和氧还原反应（ORR）都表现出了优异的电催化性能。为了进一步增强铂基催化剂的催化性能（高催化活性和长期稳定性）,研究者们致力于通过调控它们的尺寸、形状、结构和表面组成来实现。因此,在本论文中,以通过表面工程提升金-铂基超小纳米颗粒电催化性能为研究目标,1)通过Fe（Ⅲ）离子可控腐蚀掉USCS Au@AuPt-NP/C催化剂最外层表面的Au原子,得到在其最外层表面具有更高比例的暴露Pt原子的USCS2h Au38.4@Au4.1Pt57.5-NP/C催化剂;2)基于制备USCS Au@AuPt-NP/C催化剂的方法,通过引入钯前驱体制备在其最外层表面具有不同比例的Au、Pd、Pt原子组成的USCS Au-PdPt-NP/C催化剂。这些所制备的超小纳米颗粒（USNPs）的尺寸均保持在2 nm左右,并研究了它们在酸碱介质中对HER和ORR的电催化性能。全文共分为四章（第一章为绪论）。具体研究内容如下:在第二章中,首先研究Fe（Ⅲ）离子腐蚀USCS Au@AuPt-NP/C催化剂的腐蚀浓度与腐蚀时间等,然后通过循环伏安（CV）曲线确定最佳的实验参数,从而得到在其最外层表面具有更高比例的暴露Pt原子的USCS2h Au38.4@Au4.1Pt57.5-NP/C催化剂。通过CV曲线和CO溶出伏安法等详细表征USCS2h Au38.4@Au4.1Pt57.5-NP/C催化剂的表面状态,并计算了它们相应的ECSA值。最后,测试USCS2h Au38.4@Au4.1Pt57.5-NP/C催化剂在酸性介质中对HER和ORR的电催化性能。与商业Pt/C催化剂相比,USCS2h Au38.4@Au4.1Pt57.5-NP/C 催化剂对 HER（η10=13 mV vs.31 mV）和 ORR（0.89 V vs.0.852 V）都具有提高的电催化性能。而且,它们也表现出更好的长期耐久性。在第三章中,首先在制备USCS Au@AuPt-NP/C催化剂的配方中引入不同含量的钯前驱体,得到其最外层表面具有不同比例的Au、Pd、Pt原子组成的USCS Au-PdPt-NP/C催化剂;然后通过透射电子显微镜（TEM）、能量色散X射线光谱（EDS）、X射线光电子能谱（XPS）和CO溶出伏安法表征所得到的USCS Au-PdPt-NP/C催化剂。最后,测试它们在酸碱介质中对HER和ORR的电催化性能。研究结果表明,具有不同钯-铂前驱体摩尔比的USCS Au52.37-Pd7.69Pt39.94-NP/C催化剂（钯-铂前驱体摩尔比为1:9）、USCS Au55.36-Pd14.49Pt30.15-NP/C催化剂（钯-铂前驱体摩尔比为5:5）和USCS Au55.67-Pd33.47Pt10.86-NP/C催化剂（钯-铂前驱体摩尔比为9:1）分别展现出了显著提高的 ORR 性能(0.1 M HClO4溶液中的 E1/2=0.904 V vs.商业 Pt/C 催化剂的 0.852 V;ΔE1/2=52 mV)、优异的HER性能（0.5 M H2SO4溶液中的η10=9 mV vs.商业Pt/C催化剂的31 mV;Δη10=22 mV）和显著提高的ORR性能(在0.1 MKOH溶液中的E1/2=0.935 V vs.商业Pt/C催化剂的0.874 V;ΔE1/2=61 mV)。而且,它们都具有良好的长期稳定性。在第四章中,对本论文进行了总结与展望。综上所述,本工作中通过脱合金和表面合金化等表面工程调控超小金-铂纳米颗粒的表面组成,实现了其电催化性能的进一步增强。