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在现今能源短缺的形势下,直接甲醇燃料电池(DMFC)具有体积比能量转化效率高、低排放、无污染、结构简单等优点,因此备受广大学者的关注。但是目前DMFC广泛使用的铂基阴极催化剂价格昂贵、稳定性低、耐甲醇性能差,因此探索一种高催化活性、价格低廉、高稳定性、耐甲醇性能强的阴极催化剂势在必行。针对目前大部分杂原子掺杂的碳材料在酸性电解质中的氧气还原催化性能比较差,在体系中加入铁能有效改善材料在酸性介质中的催化活性,本文选择两种含铁的金属有机框架结构(MOF)为前驱体:第一,我们选择了富含Fe、N的普鲁士蓝(PB),为了增加材料的功能性,采用氧化石墨烯(GO)作为还原剂,有效地将GO与普鲁士蓝(PB)复合在一起,得到了PB/GO复合物。并对其进行热解处理,得到了碳化铁纳米粒子负载在氮掺杂3D石墨烯上的复合物。我们发现,通过调节GO与铁盐的含量比、热解温度能够可控地调节材料的物化性能和催化活性;第二,为了增加材料的有效活性位点密度,我们选择一种含铁的三维MOF。采用水热法、超临界二氧化碳萃取法得到了一种含铁3D MOF,然后将MOF、三聚氰胺以及硝酸铁通过研磨物理共混的方法均匀的混合,经热解处理得到了铁氮双掺的石墨烯管(Fe/N-GT-T)。采用SEM、TEM、XRD、拉曼光谱、XPS等表征手段以及循环伏安法和线性扫描伏安曲线法的电化学测试方法对合成出的材料的物化性能和催化性能进行研究,我们发现筛选出的最佳的两种催化剂在碱性条件下具有优异催化活性,在酸性条件下也呈现出较好的催化活性和直接四电子过程,并且展现了良好的稳定性以及耐甲醇性能等优点。我们所制备的Fe-C/NG-10%-700-AL以及Fe/N-GT-800均表现出直接甲醇燃料电池阴极催化剂所需的优良的特点,使他们有望成为燃料电池阴极催化剂的候选者。