近几年来，随着人类对环境保护的日益关注，燃料电池（Fuel Cells：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（Direct Methanol Fuel Cells：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（PEMFC）的优点，同时没有其它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。由于用于甲醇等有机小分子氧化的电极材料活性不是很高，因此本论文的主要目的是研制具有高催化活性，且成本较低的电催化电极。 本论文主要研究了以纳米尺度均匀分散的铂电极和铂高度分散在纳米尺度的三氧化钨微粒上的电极的制备，和这些电极对乙醇、甲醇、甲醛、甲酸等有机小分子的电催化作用。 本论文的主要工作和结论如下： 1．第一部分：①综述了燃料电池的发展历史、作用原理、分类以及各类燃料电池的比较、燃料电池的应用。②综述了燃料电池中的一个重要分支直接甲醇燃料电池的工作原理、研究现状、应用前景以及目前需要解决的问题③综述了WO₃的制备、表征、用途以及用于甲醇氧化的电催化原理。 2．第二部分：采用循环伏安法，控制扫描电位在-0.25V～0.40V区间，扫描速度50mV·S^-1，在玻碳电极上沉积出纳米Pt颗粒的表面电催化剂（nm-Pt／GC）。该催化剂膜层厚度为12.53nm，颗粒尺寸普遍小于100nm。将该电极用于乙醇的氧化，发现nm-Pt／GC电极对乙醇的催化氧化有较高的活性。在循环伏安曲线中，乙醇在nm-Pt／GC电极上氧化的质量峰电流密度比金属Pt电极上的质量峰电流密度高约5个数量级以上。该电极对甲醇、甲醛、甲酸的电化学氧化也具有很好的催化活性。甲醇在nm-Pt／GC电极上的表观峰电流密度是在金属Pt电极上的2.5倍以上。甲醛在nm-Pt／GC电极上的表观峰电流密度是在金属Pt电极上的1.1倍以上。甲酸在nm-Pt／GC电极上的表观峰电流密度是在金属Pt电极上的1.2倍以上。 3．第三部分：采用恒电位沉积，电位控制在-0.25V，沉积时间为30分钟，可在玻碳表面沉积得到掺杂有铂的WO₃电催化电极（nm-Pt-WO₃／GC）。该电极为由纳米颗粒组成的柱状结构，直径均匀，定向平行排列，高度为1.91μm，直径小于1μm。将该电极用于乙醇的电化学氧化，发现nm-Pt-WO₃／GC电极对乙醇的催化氧化有较高的活性。乙醇在此电极上的中文摘要 循环伏安扫描的表观峰电流密度是nm一P灯GC电极上的10倍左右。在对 甲醇、甲醛、甲酸的电化学氧化过程中发现没有掺杂R的WO3/GC电极 对甲醇、甲醛、甲酸无电催化活性，而nm一R一WO3/GC电极对甲醇、甲 醛、甲酸的电催化氧化有较高的活性。在循环伏安扫描中，甲醇在 Iun一Pt一WO3/GC电极上的的表观峰电流密度是在nIn一P灯GC电极上的1 2.5 倍以上;甲醛在Iun一Pt一WO3/GC电极上的表观峰电流密度是在nm一P灯GC 电极上的2.5倍以上;甲酸在nIn一Pt一WO3/GC电极上的表观峰电流密度是 在nm一P灯GC电极上的7.1倍以上。乙醇、甲醇、甲醛、甲酸在 Iun一R一WO3/GC电极上的循环伏安扫描的氧化峰的电流密度均要大于它 们在nm一P灯GC和金属Pt电极上的峰电流密度。