直接硼氢化物-过氧化氢燃料电池（DBHFC）是一种常见的低温质子交换膜燃料电池,它所用的燃料是碱性条件下的Na BH4溶液,氧化剂为酸性环境下的H₂O₂。理论上,BH₄^-在DBHFC阳极完全氧化能转移的电子数为8,然而,由于BH₄^-容易发生水解而释放出H₂,实际转移的电子数小于8。水解会降低燃料的利用率,生成的H₂还会带来安全隐患。因此,研发能够抑制BH₄^-水解并且促进BH₄^-氧化的高催化活性的阳极催化剂,成为研究DBHFC的关键。贵金属Au对BH₄^-的催化氧化作用较高,在特定条件下的库伦效率能够接近100%,然而,作为DBHFC阳极催化剂时,Au的反应动力学较慢,输出功率较低,其并不适合单独作为催化剂使用。3d过渡金属Ni单独作为催化剂应用于DBHFC时,BH₄^-在其上氧化极化较小,开路电位较负,但Ni的性能较差,也不适合单独作为DBHFC的阳极催化材料。Cu作为另一种3d过渡金属,对BH₄^-的直接氧化有较高的电催化活性,但对BH₄^-的水解也有明显的促进作用。为了充分发挥每种金属的优势,本课题组前期已经研究了BH₄^-在Au Ni、Au Cu催化剂上的电氧化行为,发现Ni或Cu的加入不仅能明显提高Au的催化性能而且减少了贵金属Au的用量。为了改善BH₄^-在Au催化剂上电氧化性能,本文在课题组前期工作的基础上,采用合金化的方法,向贵金属Au中同时添加Ni和Cu两种非贵金属,研究BH₄^-在三元合金催化剂Au Ni Cu/C上的电化学行为,深入探究Ni和Cu同时添加对BH₄^-电化学氧化行为的影响。首先,本文采用多元醇还原法制备了一系列不同比例的合金型Au/C、Au₁Cu₁/C、Au₁Ni₁/C、Au_x Ni₁Cu₁/C（x=0,0.2,0.5,1,1.5,2）纳米阳极催化剂。将制备成功的纳米催化剂的形貌和结构运用XRD和TEM等进行了物理表征,结果表明:不同比例合金型纳米粒子Au/C、Au₁Cu₁/C、Au₁Ni₁/C、Au_x Ni₁Cu₁/C（x=0,0.2,0.5,1,1.5,2）纳米粒子分散性较好,且粒径均匀,粒子粒径均分布在8¹7 nm之间。其次,将制备出来的一系列纳米粒子运用循环伏安（CV）、计时电流（CA）、计时电位（CP）、线性电势扫描（LSV）、交流阻抗（EIS）和电池测试等一系列电化学测试手段对各种不同纳米粒子的BH₄^-电氧化性能进行了表征。结果显示:在所制备的Au/C、Au₁Cu₁/C、Au₁Ni₁/C、Au_x Ni₁Cu₁/C（x=0,0.2,0.5,1,1.5,2）催化剂中,三元合金催化剂和双金属催化剂的催化活性相对于单金属催化剂Au/C来说有很大的提高。当贵金属Au的含量均为50%的时候,三元合金催化剂Au₂Ni₁Cu₁/C有比二元合金催化剂Au₁Cu₁/C和Au₁Ni₁/C更优的催化性能。并且Au含量不同对催化剂活性影响明显,通过对所制备的一系列Au_x Ni₁Cu₁/C催化剂的性能进行了比较,其中Au₁Ni₁Cu₁/C的催化活性最好。通过计时电流数据计算得出,在同样条件下,BH₄^-发生氧化反应在Au₁Ni₁Cu₁/C上转移的电子数为7.6,比Ni₁Cu₁/C上氧化转移的电子数要多。温度为20 o C,用Au₁Ni₁Cu₁/C作为DBHFC阳极催化剂,Pt片（1 cm×1 cm）用作阴极组装成电池,得到的最大功率密度为68.14 m W cm-2,是相同条件下Ni₁Cu₁/C的8.6倍。本文所制备出的三元合金催化剂Au_x Ni₁Cu₁/C对BH₄^-氧化的催化活性均优于双金属催化剂Au₁Cu₁/C、Au₁Ni₁/C和单金属催化剂Au/C,这可能是由电子效应或协同效应导致的。（1）电子效应:在Au中添加Ni和Cu能改变Au的电子能带结构,减小了Au对反应中间产物的吸附能,使中间产物如BH₃OH^-更容易吸附在Au的表面,使反应更容易发生。（2）协同效应:从本文实验结果来看,Au_x Ni₁Cu₁/C催化活性要比Au₁Cu₁/C和Au₁Ni₁/C的高,可能是由于Ni和Cu对Au的共同作用提高了库伦效率,并且当金属原子比Au:Ni:Cu=1:1:1的时候,这种“协同效应”能发挥最大作用,三元催化剂的电氧化活性达到最佳。