在社会高速发展的情形下,石化能源紧缺以及其带来的环境污染已愈发严重,变得不容忽视。传统石化燃料(天然气、煤炭、石油等)储量有限且不可再生,在燃烧使用之后会产出大量污染气体,对环境造成较大影响。为解决上述问题,工作方式不经过燃烧过程的燃料电池成为了研究重点。燃料电池具有无污染、能量转化率高等优点,直接以电化学方式将化学能转化为电能;其燃料来源丰富、可再生、储存和运输方便,成为了未来能源转换装置的理想选择。由于在燃料电池的电极反应中起重要的催化作用,贵金属铂被广泛研究和应用。铂的价格昂贵,其储量有限;而且铂在催化醇类氧化时存在反应过电势较高、易一氧化碳(CO)中毒等问题。伴随着纳米科学的兴起,铂基纳米晶体作为燃料电池电极催化剂的研究取得较大的进展。铂镍纳米晶体降低了贵金属铂的用量,并且具有较好的电化学性能,成为了铂基纳米晶体研究的重要方向。本文以合成形貌均一、具有优良电化学性能的铂镍纳米晶体为目标,设计和制备出了多种铂镍纳米合金,并探究它们的形貌、结构、组成以及电化学性能。(1)以乙酰丙酮铂和乙酰丙酮镍为金属前驱体,聚乙烯吡咯烷酮(PVP,Mw=8000)为还原剂,氯化钠(Na Cl)为结构导向剂,N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)作为溶剂,在180℃下高压反应8个小时,成功制备出了Pt3Ni枝晶状铂镍纳米合金。在碱性条件下对乙二醇和丙三醇的电催化氧化性能优于商用铂黑(Pt black),并在检测多巴胺生物传感器的应用中体现出高灵敏度、极低的检出限、优良的抗干扰性和极短的反应时间。(2)以聚乙烯吡咯烷酮(PVP,Mw=8000)为还原剂,碘化钠(Na I)为结构导向剂,N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)作为溶剂,乙酰丙酮铂和乙酰丙酮镍为金属前驱体,在高压反应釜中180℃保持8个小时,成功制备亚4 nm级铂镍纳米晶体。在上述基础上,加入优质碳材料石墨烯,对亚4 nm级铂镍纳米晶体进行负载,成功制备石墨烯载亚4 nm级铂镍纳米晶体。在碱性条件下进行对乙醇的电催化氧化性能测试,亚4 nm级铂镍纳米晶体和石墨烯载亚4 nm级铂镍纳米晶体表现出远远高于商业铂黑(Pt black)以及商业碳载铂(Pt/C)的催化氧化性能和性能稳定性。