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近年来,随着环境污染问题的日益突出以及化石燃料的日渐耗竭,人类急需开发清洁,廉价以及可再生的新能源以替代传统的化石燃料。在现已开发的新能源中,直接甲醇燃料电池(DMFCs)由于具有燃料来源丰富、环境友好、能量密度高等优点,因而受到研究者们的广泛关注。然而,DMFCs阳极催化剂催化活性低和稳定性差的弊端在较大程度上阻碍了其商业化进程。因此,如何调控催化剂组份,形态以及构建合适的催化剂载体以提高Pt催化甲醇氧化性能,仍然是DMFCs领域研究的热点课题。本论文在当前阳极催化剂发展现状的基础上,主要开展了以下研究工作:1.通过一步水热法,低温磷化和Na BH4还原法,在Ni Co2Px/C复合材料上担载蠕虫状Pt P纳米催化剂。TEM和EDS研究表明,过渡金属磷化物的加入导致了蠕虫状Pt P纳米晶体的产生,并且磷元素的存在及其含量对蠕虫状Pt P纳米结构的构建起着至关重要的作用。电化学测试表明,当n(Ni(NO3)2·6H2O)和n(Co(NO3)2·6H2O)的加入摩尔比为1:2,120℃下水热8 h后,所构建的Pt P-Ni Co2Px/C催化剂的质量比活性(1361 m A·mg-1Pt)分别是商业Pt/C(393m A·mg-1Pt)和自制Pt/C(180 m A·mg-1Pt)催化剂的3.5和7.6倍。同时,由于Ni和Co之间的协同作用,Ni Co2Px对Pt催化甲醇氧化的助催化效果也明显优于Ni2P或Co P的助催化性能。2.基于之前的研究工作发现过渡双金属磷化物较单金属磷化物对Pt催化甲醇氧化具有更优异的助催化性能,第四章继续以双金属磷化物(Fe Co Px)对Pt催化甲醇氧化的助催化作用进行了研究。对构建Fe Co Px/C载体材料的水热时间以及Fe Cl3·6H2O和Co Cl2·6H2O的加入摩尔比进行了优选,电化学性能测试表明Fe盐和Co盐的加入摩尔比为1:1,120℃下水热反应12 h后,所构建的Pt P-Fe Co Px/C催化剂对甲醇氧化具有优异的催化性能。同时,研究表明Fe Co Px的引入,在对铂催化甲醇氧化发挥助催化作用的同时,对催化剂的组分结构进行了有效调节。此外,TEM和EDS研究发现Fe元素的引入对蠕虫状Pt P催化剂的形成有一定的抑制作用。本文在引入助催化剂Ni Co2Px和Fe Co Px的同时,对催化剂的组分结构进行了有效调节。得益于过渡双金属磷化物(Ni Co2Px和Fe Co Px)的助催化作用以及催化剂组份结构的有效调节,所构建的Pt P-Ni Co2Px/C和Pt P-Fe Co Px/C催化剂对甲醇氧化均表现出优异的催化性能。此外,本文为构建1D Pt基合金纳米催化剂提出了一种新颖的设计思路,为DMFCs阳极催化剂的后续研究发展提供了一定的参考。