如今化石能源日益枯竭、全球环境日益恶化,质子交换膜燃料电池作为一种低污染高效率的能源转换装置,有望在未来的发展中缓解棘手的能源危机。催化剂是燃料电池的重要组件之一,目前认为Pt是最佳的氧还原催化剂,为了降低稀缺金属高昂的成本、提高催化剂的电化学活性与耐久性,改变传统催化剂的形貌结构、引入不同的过渡金属与Pt元素形成合金催化剂已经成为如今设计氧还原催化剂的热点。本文采用水热法和硬模板法制备出了一系列的一维铂基纳米结构氧还原催化剂,使用SEM、TEM、EDS、XRD、CV、LSV等表征手段,对催化剂的成分含量、形貌结构以及电化学性能进行了测试与分析,并将测试结果与目前商用的铂炭催化剂做对比,具体内容如下:首先,使用水热法制备出铂镍纳米线氧还原催化剂,制备过程中不需要模板和外加磁场的辅助。通过EDS测试出催化剂的成分含量,与加入的前驱体成分比较,验证了水热法制备铂镍纳米线的可控性。通过TEM、XRD测试证实了纳米线结构的存在,另外发现当Pt含量过低时无法合成纳米线结构。经过电化学测试结果显示,制备的铂镍纳米线氧还原催化剂的电化学活性表面积最大可以达到58.1 m~2/g,优于传统Pt/C催化剂的46.3 m~2/g。经过1000圈循环伏安扫描测试催化剂的耐久性后,衰减率为34%,好于Pt/C催化剂的56%。为了进一步验证一维纳米结构的优势、提高催化剂的电化学性能和耐久性,在第二部分实验中选择了硬模板法作为催化剂的制备手段,加入了与Pt晶型匹配度极高的Pd元素,得到铂钯纳米线氧还原催化剂。首先合成了有序多孔氧化铝膜作为催化剂的模板,通过电沉积在AAO模板中得到了铂钯纳米线氧还原催化剂,经过SEM、XRD、EDS测试表明催化剂生长良好、排列有序,且得到的催化剂组分与投料比基本吻合。通过电化学测试纳米线催化剂的电化学活性表面积以及耐久性发现,最大的ESA可达到67.4m~2/g,氧还原半波电位相对于铂炭催化剂正移约24 m V,经1000圈循环伏安扫描后ESA可保留58%,耐久性略低于Pt-Ni纳米线催化剂,但电化学性能有了较大的提高。