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贵金属铂(Pt)作为高效电催化剂普遍应用于燃料电池,但是Pt在地球上的含量稀少,价格昂贵,限制了燃料电池的商业性发展。Pt基纳米材料由贵金属Pt和另一种金属共同组成,不仅可以提高Pt的利用率,而且还可以利用金属间的电子效应和协同作用,通过调控Pt基纳米材料的尺寸、形貌、组分和结构,提高纳米材料的催化活性。纳米材料具有独特的尺寸效应,可以通过调控纳米粒子的大小来调节其光学、化学和物理性质。相对于零维纳米材料,一维纳米材料具有较高结构稳定性和较快的电子传输速率等特点,提高其催化性能;与一维纳米材料相比,三维纳米材料具有更大的比表面积和更丰富的孔隙结构,可以进一步促进电子转移,提高催化活性和稳定性,因此,如何调控Pt基纳米材料形貌对电催化剂的发展具有重要意义。本论文采用简单的一步合成法制备了 Pt基纳米材料,通过TEM、XRD等各种表征手段对所制备样品的组成和结构进行了分析,并将制备的Pt基纳米材料作为电催化剂应用到直接醇类氧化反应中。主要研究内容概括如下:(1)以间苯三酚为还原剂,通过改变间苯三酚的用量制备出不同尺寸的PtAg纳米颗粒,将不同尺寸的PtAg纳米颗粒作为催化剂应用到乙二醇氧化反应(ethylene glycol oxidation reaction,EGOR)和甘油氧化反应(glycerol oxidation reaction,GOR),三种不同尺寸大小的PtAg纳米颗粒和商业Pt/C催化剂的电化学测试结果表明尺寸最小的PtAg-S纳米颗粒展示出最好的催化活性和稳定性。(2)采用一步湿化学合成法制备了一维合金Pt-Fe超细纳米线,通过改变前驱体Fe(Ac)2的用量得到不同组分的Pt-Fe合金超细纳米线,根据时间追踪实验探究了Pt-Fe超细纳米线的生长机制,最后的电化学测试数据表明一维合金Pt-Fe超细纳米线比商业Pt/C纳米催化剂对EGOR和GOR具有更好的催化性能,因此在直接乙二醇燃料电池(direct ethylene glycol fuel cells,DEGFCs)和直接甘油燃料电池(direct glycerol fuel cells,DGFCs)中具有很好的潜在应用前景。(3)使用乙二醇作为还原剂和溶剂,通过一步溶剂热法制备了三维合金Pt-Sn网状纳米线,改变前驱体SnC2O4的量制备出组分可调的Pt-Sn网状纳米线,通过时间跟踪实验研究Pt-Sn网状纳米线的生长机制,由透射电镜等表征可知随着时间的延长,Pt-Sn网状纳米线是由纳米颗粒逐渐生长而成的,所获得的Pt-Sn网状纳米线作为电催化剂应用在乙醇氧化反应(ethanol oxidation reaction,EOR)和甲醇氧化反应(methanol oxidation reaction,MOR)中,实验结果表明,Pt-Sn网状纳米线具有良好的催化活性,在经过重复循环伏安扫描500圈之后,Pt6Sn3网状纳米线的形貌基本不变,依然表现出较好的催化活性,证明其在催化醇类氧化反应中有较高的稳定性。上述研究结果表明所制备的Pt-Sn网状纳米线有希望成为一种新型的高效电催化剂。