氢能具有高的能量密度,且能量转换后产物只有水,被认为是二十一世纪最具潜力的清洁能源。目前氢气主要是通过水蒸汽转化法制取,能耗大,且产生二氧化碳等温室气体。电解水已被证明是清洁、可持续的制氢方法,但该法所使用的贵金属铂催化剂存在成本高、运行稳定性差和易中毒等致命缺陷,迫切需要开发具有高活性、高稳定性的低成本新型电解水催化剂。为了提高铂原子的利用率,在纳米尺度上调控催化剂的组成和结构,引入非贵金属构建双金属合金,利用金属之间的协同作用,增强电子转移、缩短扩散距离,开发出具有高催化活性和稳定性的低铂催化剂是当前的研究热点。本课题主要研究目的是设计制备出催化活性优异、性能稳定的低Pt电催化剂,应用于电解水制氢和同时也研究其在氢气燃料电池电催化领域的应用。从提高纳米金属催化剂中贵金属铂的利用率出发,采用溶剂热共还原法和过渡金属模板法制备出一系列纳米合金催化剂,并对它们进行了结构、形貌表征以及系统的电化学性能测试。主要研究内容与结果如下:以铂镍纳米颗粒为研究对象,考查了不同金属前驱体比例和不同表面活性剂使用量对催化活性的影响。（1）使用溶剂共还原法制备铂镍纳米合金催化剂。采用控制变量法分别探究了金属比例、表面活性剂添加量以及酸处理对纳米颗粒表面形貌和电催化性能的影响;一系列表征和性能测试表明,当铂镍前驱体添加比例为1:4,表面活性剂SDS浓度为9.12mmol L-1,时,经酸化处理后,能够得到平均尺寸为3.3 nm的纳米颗粒;ICP-MS测试和电催化氢气析出反应测试结果表明,纳米颗粒催化剂组成为Pt38Ni62/C时具有最高的的电催化氢析出反应（HER）活性。（2）采用过渡金属模板法制备铂镍合金催化剂。首先合成纳米镍颗粒作为模板,将氯铂酸溶液加入到反应体系中,由纳米镍模板置换出贵金属铂,形成纳米合金催化剂。选用了不同摩尔量的Ni来置换生成合金催化剂,电化学测试结果表明,在相同金属载量条件下,Pt Ni/C在一系列铂镍合金催化剂中表现出最高的氢气氧化反应（HOR）和HER催化活性。