最近,碳材料因其优异的电、热和机械性能已经引起了广泛的关注。碳材料包括炭黑、富勒烯(C₆₀)、碳纳米管（CNTs）、石墨烯等,已经充分展示了其各自的优势,并且进一步研究了复合材料之间的协同作用和催化表现。在本论文中,通过富勒烯和石墨烯之间不同的作用力合成了两种纳米复合材料,并将其作为载体负载钯（Pd）纳米颗粒,制备了Pd/(rGO/C₆₀-pyrro)和Pd/(rGO/C₆₀-NH₂)催化剂应用在直接甲醇燃料电池中（DMFC）。（Ⅰ）通过Prato反应制备了富勒烯多取代吡咯烷衍生物(C₆₀-pyrro)。由于氧化石墨烯（GO）和C₆₀-pyrro之间强烈的氢键/静电作用形成了GO/C₆₀-pyrro自组装复合材料。C₆₀-pyrro单元材料的加入,赋予了载体大量的褶皱和波纹。通过调控GO和C₆₀-pyrro之间的比例,发现GO/C₆₀-pyrro（4:1）拥有最理想的稳定紧密的结构,以其作为载体,Pd纳米颗粒分布均匀。（Ⅱ）氨基功能化富勒烯衍生物(C₆₀-NH₂)是由硝基功能化富勒烯衍生物(C₆₀-NO₂)经还原剂二水合氯化亚锡（SnCl₂·2H₂O）还原而得。通过GO的环氧基与C₆₀-NH₂的氨基间的化学键作用结合制备了一种GO-C₆₀复合材料。复合材料间的协同作用增加了GO间的层间距,并且有效地抑制了GO在还原过程中的团聚,而且提供了大的比表面积用于更好地负载Pd纳米颗粒。以硼氢化钠（NaBH₄）做还原剂,共同还原Pd前驱体和复合材料制备了Pd/(rGO/C₆₀-NH₂)催化剂。通过在碱性条件下的甲醇氧化反应（MOR）对Pd/(rGO/C₆₀-pyrro)和Pd/(rGO/C₆₀-NH₂)的电催化性能进行表征。测试结果表明,由于GO和C₆₀之间的协同作用,大大提高了催化氧化甲醇的活性和稳定性。