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能源危机日益严重,直接甲醇燃料电池(DMFCs)由于具有燃料可直接使用、电池结构简单及高效率等优势得到广泛关注。铂是目前催化甲醇氧化最常用的催化剂,然而成本高和稳定性低等限制其广泛应用。因此,设计一种高活性、高稳定性新型铂基催化剂具有深远的影响。目前,中空/多孔贵金属纳米颗粒具有密度低、比表面积大、连通性好、稳定性高等优点,在提高催化甲醇氧化性能方面具有良好的应用前景。本论文主要从中空/多孔贵金属纳米颗粒的形貌和组成两方面进行研究,探究其生长机理,及其催化甲醇氧化的性能。主要内容如下:1.采用双模板法合成多孔树枝状中空Ag/Pt纳米颗粒:Ag纳米颗粒作为牺牲模板,与PtCl62-发生电化学置换反应生成空心球纳米结构,表面活性剂胶束(Brij58)作为软模板促使多孔树枝状壳层的形成。分别探究Ag/Pt比、表面活性剂和反应温度对纳米颗粒形貌的影响。此外,通过追踪不同反应时间形成的纳米颗粒的形貌,探究多孔树枝状中空Ag/Pt纳米颗粒的形成过程。研究发现Ag/Pt纳米颗粒在催化甲醇氧化方面表现出高活性(440 mA·mg-1)和高稳定性。2.室温条件,在表面活性剂Brij58作用下,通过一步法合成树枝状Pt/Cu纳米颗粒,研究Pt/Cu比例对纳米颗粒形貌的影响。此外,通过引入溴离子进一步调节Pt/Cu纳米颗粒的形貌,最终导致三脚架状纳米颗粒的出现。与树枝状Pt/Cu和商业铂黑相比,三脚架状Pt/Cu纳米颗粒对催化甲醇氧化有较高的电催化活性和CO耐受性。3.以二氧化硅球作为硬模板,对其表面进行氨基修饰,通过表面活性剂Brij58作用在二氧化硅球的表面生长一层多孔树枝状金属壳层。二氧化硅球被氢氧化钠溶液刻蚀,最终得到中空纳米球。探究表面活性剂对纳米颗粒形貌的影响及生长机理,并研究其催化甲醇氧化的催化性能。