近年来，随着人类对环境保护的日益关注，燃料电池(FC)在发电和汽车等领域已经取得了重大的进展。直接甲醇燃料电池(DMFC)是燃料电池的一个重要分支，它是以甲醇为燃料，以质子交换膜为电解质的一种新概念的燃料电池，它保留了质子交换膜燃料电池的优点，同时没有其他类型燃料电池普遍存在的燃料的转化、存储问题，是目前FC研究的一个重要方向。然而，甲醇等有机小分子在阳极催化剂的低催化活性及阴极催化剂受“甲醇渗透”问题的影响活性降低等问题限制了DMFC的实际使用。因此，研制新型高活性阳极催化剂及对氧还原高活性且抗甲醇中毒的阴极催化剂对于发展DMFC具有重要意义。 本报告主要内容如下：采用氩弧熔炼后热处理方法制备了PtSb金属间化合物，在室温下采用循环伏安(CV)和计时电流手段研究了PtSb金属间化合物对甲醇、乙醇和甲酸三种有机小分子的电催化氧化性能，利用X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)手段研究了PtSb的晶体结构和电子结构。结果与多晶Pt片做性能对比。发现，从有机小分子的起始氧化电位、氧化峰电流密度及正向和负向扫描过程中电流峰值之比If/Ib这三个重要的指标上看，PtSb催化剂具有良好的电催化氧化性能及抗CO中毒性能。认为，PtSb催化剂中Sb可以在较低电位下氧化生成氧化物种如SbO+，带正电荷的SbO+可能具有授予氧原子的能力或吸引电子的能力，使有机小分子脱氢后含碳残余物被邻近Sb活性位上的含氧物种氧化除掉，释放Pt活性位以便于有机小分子的吸附和分解，从而提高了有机小分子氧化的活性，使得氧化峰电位负移并且峰电流密度增加。 采用氩弧熔炼后热处理方法制备了PtBi金属间化合物材料。循环伏安(CV)和旋转圆盘电极手段(RDE)进行电化学性能测试。通过在含有甲醇的硫酸溶液中对氧还原的起始电位和电流密度大小比较发现，与光滑铂电极相比，在含有甲醇的溶液中，PtBi金属间化合物氧还原的起始电位正移，且电流密度为Pt电极的4倍，说明PtBi金属间化合物具有良好的氧还原催化性能和抗甲醇中毒性能。为了降低成本，提高催化剂的利用率，我们采用溶胶法制备了碳载纳米Pt-Bi金属间化合物催化剂。反应溶液中不同Pt、Bi原始原子比制备的纳米Pt-Bi金属间化合物均为PtBi2，循环伏安(CV)和旋转圆盘电极手段(RDE)发现该材料也体现出了良好的电催化氧还原性能及抗甲醇氧化性能。采用XPS，XRD和透射电镜(TEM)等技术对这种催化剂进行表征。从结构方面分析了PtBi和PtBi2具有抗甲醇中毒性能的原因，认为是Pt-Bi催化剂中大的Pt-Pt间距不利于甲醇的吸附解离。XPS结果表明，PtBi材料中Pt的d电子空穴增加，可能是导致Pt-Bi催化剂电极表面氧还原电流增大的原因。