当今社会，随着人们生活水平的日益提高，对能源的需求也随之增长，因此开发新能源已经是非常紧要的任务。燃料电池具有效率高、污染小、用途广泛、多元化及可直接把化学能转化为电能等优点，是新能源领域的研究热点。铂基纳米功能材料是当前燃料电池电极催化剂的主要材料，是研究燃料电池非常重要的部分。然而，由于其价格昂贵，且占据着燃料电池的大部分成本，因此严重阻碍了燃料电池的大规模应用。研究表明，合理的调控铂基纳米材料的组成和形貌对提高其电催化性能及利用效率起着至关重要的作用。　　因此，本文主要围绕铂基纳米功能材料的设计与合成，制备了具有可控尺寸、形貌、结构和组成的铂基纳米功能材料，并探索了其在燃料电池电极催化剂方面的应用，主要是甲醇的氧化反应及氧气的还原反应。本研究不仅拓展了设计合成铂基纳米功能材料的方法，而且所合成的铂基材料显示了优异的电催化性能，例如高的电化学活性面积、优异的催化活性和良好的稳定性等，其主要研究成果如下:　　1.在这项工作中，在水溶液中一步合成了枝状的铂钯纳米颗粒负载于还原的氧化石墨烯的复合物（DPtPd/rGO复合物）。其合成方法十分简单，产率较高，且不需要任何种子或高温条件以及繁复的步骤。所得到的由空间上相互交错的树枝状PtPd纳米颗粒组成的DPtPd/rGO复合物对甲醇的氧化反应及氧气的还原反应都显示出优异的电催化性能。对于甲醇的氧化反应，DPtPd/rGO复合物的质量活性（426.7mAmg-1）比铂碳催化剂（131.7mAmg-1）高3.24倍，而对于氧气的还原反应，DPtPd/rGO的质量和比活性为0.139Amg-1和0.258mAcm-2，分别比铂碳催化剂（0.054Amg-1和0.077mAcm-2）高2.57和3.53倍。并且，DPtPd/rGO复合物对上述两种反应都表现出了良好的电化学稳定性。我们所提出的这种方法对未来合成具有高活性的金属/石墨烯催化剂具有重要意义。　　2.在这项工作中，建立了在水相条件下一步合成双金属多孔金铂纳米粒子(PAuPt NPs)的新方法。所提出的合成方法比传统的模板法或多步热解法更简便，无需有机溶剂以及高温条件。由于其多孔结构和双金属组成，所制备的PAuPtNPs对氧气的还原反应表现出优异的电催化活性和稳定性。PAuPtNPs的质量活性为0.491Amg-1，是铂碳催化剂(0.278Amg-1)的1.77倍;类似地，其比活性为1.008mAcm-2，是铂碳催化剂(0.479mAcm-2)的2.1倍。氧还原加速稳定性实验中，在进行了5000圈循环伏安扫描下，PAuPt NPs的半波电位仅负移了3mV，而铂碳催化剂负移了9mV。　　3.在这项工作中，我们用一步法简易的合成了铂钯纳米晶负载于氮硫共掺杂的碳纳米片的复合物（PtPd/NSCS复合物）。由于其金属与氮硫共掺杂的碳之间的电子效应，双金属组成的协同效应，所制备的PtPd/NSCS的复合物对于甲醇的氧化反应表现出优异的电催化活性与稳定性。PtPd/NSCS的复合物的质量活性(0.927Amg-1)是铂碳催化剂(0.189Amg-1)的4.9倍。在3600s的稳定性测试后，PtPd/NSCS复合物的峰电流密度降低了3.3％，而铂碳催化剂降低了15.4％，展示出比商业化铂碳更好的长期稳定性。