氧还原反应（ORR）是燃料电池中最重要的反应之一。由于Pt纳米粒子具有较高的电催化活性,许多甚至已经超过了美国能源部（Department of Energy,简称DOE）的目标,远远超过商业Pt/C,因此Pt基催化剂在质子交换膜燃料电池（Proton Exchange Membrane Fuel Cell,简称PEMFC）中成为了不可或缺的组成部分。由于近年来环境污染问题逐步得到重视,于是PEMFCs受到了极大的关注,但Pt基催化剂的成本过高且储量有限,导致PEMFCs并不能被广泛使用。将过渡金属与Pt合金化处理可以有效提高催化剂性能和降低Pt的使用量,并通过调控合成方法、粒径大小、纳米粒子的形貌等参数来增强催化剂结构的高度开放性以提高Pt的原子利用率。虽然二元合金催化剂可以有效提升催化剂的抗CO毒化能力,但非常容易溶解到强酸电解液中,导致催化剂的结构重组以及催化剂的性能受损,第三种过渡金属的掺杂已经被证明是可以改善金属之间的协同作用,并有效延长催化剂在工作条件下的使用寿命。因此,本研究主要将Pt与Ni和Au元素进行合金化处理得到更高效的三元合金纳米材料。具体研究内容如下:（1）为了降低催化剂的成本和Pt的使用量的消耗,本文通过一步溶剂热法和酸蚀刻方法合成了Au@PtNiAu凹八面体核壳催化剂（Au@PtNiAuCOCS）。作为Au@PtNiAu-COCS的中间体Au@PtNiAu八面体核壳催化剂（Au@PtNiAu-OCS）,通过调节CTAC的量、Au前驱体的量以及调节反应温度可以调控Au@PtNiAu-OCS的生长,随后通过酸刻蚀步骤得到最终的催化剂Au@PtNiAu-COCS。由于Au@PtNiAu-COCS壳层富Pt,提高Pt原子利用率,半波电位达到0.948 V,氧还原反应（ORR）中质量活性可以达到商业Pt/C的11.22倍;甲醇氧化反应（MOR）中质量活性是商业Pt/C的4.56倍;在膜电极（MEA）中功率密度和电流密度均高于Pt/C。值得注意的是,这项工作为目前批量化制备Pt基催化剂和合成核壳纳米结构的催化剂提供了有效的思路和方法。（2）本文采用了简单的一步溶剂热法合成了PtNiAu八面体纳米框架（NF）来降低Pt的使用量从而达到提高催化性能的目的。通过改变前驱体量和加入结构导向剂调控纳米晶体的形貌结构。本文在二元纳米框架的形成机制的基础上进行了三元纳米框架的生长机理和形态演变的探索研究。由于优越的质量活性和耐久性,纳米框架催化剂对于未来制备高性能的氧还原合金纳米催化剂提供了更多的可能性。