随着国民经济的发展,能源短缺和环境污染等问题日益严重,直接甲醇燃料电池引起研究者的重视。然而,阳极催化剂较慢的甲醇氧化速率和较低的抗中毒能力阻碍了直接甲醇燃料电池的商业化进程。贵金属铂是阳极催化剂的主要活性组分,提高铂的利用率是有效的解决方式。因此对载体表面进行氧化改性使其表面产生大量含氧官能团来提高铂的分散度,减小其粒径分布具有重要的研究价值。传统的酸碱处理、强氧化剂处理以及接枝改性不仅伴随着繁琐的后处理工序,而且会破坏载体固有的形貌。寻找一种有效、便捷、绿色的改性方式处理催化剂载体,从而提高催化剂的活性和稳定性是非常有意义的。在本论文中,采用浸渍法合成了Pt/C催化剂并选择臭氧对载体进行表面改性,通过TEM、Raman、XPS、XRD、BET、FT-IR以及电化学测量等技术,系统地研究了臭氧处理温度和时间对载体表面特征的影响以及将臭氧处理与传统氧化方式进行比较,获得了以下研究结论:1.随着臭氧处理温度的升高,碳黑表面含氧官能团的含量由10.6%增加到18.2%,铂纳米粒子的粒径分布从2.34 nm减小到2.04 nm,且Pt纳米粒子的团聚现象明显改善,当温度为140℃时,Pt纳米粒子分散的最为均匀。且随着臭氧处理温度的升高,催化剂活性和稳定性都得到提升,温度为140℃时催化剂的甲醇氧化峰电流密度达到峰值为17.48 mA cm^-2,同时催化剂的稳定性也是最好的。但是当处理温度高于140℃时,催化剂性能反而下降。2.随着臭氧处理时间的增加,碳黑表面含氧官能团的含量由5.2%增加到10.9%,铂纳米粒子的粒径分布从2.40 nm减小到2.07 nm,且Pt纳米粒子的团聚现象明显改善,当时间为30 min时,Pt纳米粒子分散的最为均匀。且随着臭氧处理时间的增加,催化剂活性和稳定性都得到提升,时间为30 min时催化剂的甲醇氧化峰电流密度达到峰值为12.70 mA cm^-2,同时催化剂的稳定性也是最好的。但是当处理时间大于30 min时,催化剂性能反而下降。3.为了考察在甲醇电催化氧化催化剂的制备中,臭氧是否适用于处理其他碳材料,我们选择用臭氧氧化改性三维碳纳米片。并且将臭氧处理和硝酸以及过氧化氢等氧化方法进行比较,结果表明,臭氧处理的催化剂在不破坏载体原有形貌的基础上,产生了最多的含氧官能团,含量为7.7%。相比于其他催化剂具有最大的甲醇氧化峰电流密度为85.30 mAcm^-2,同时催化剂的稳定性也是最好的。臭氧处理过程也较为简单、安全,显示出了臭氧处理的优越性。