随着石化资源的日渐枯竭和环境污染的加剧，开发和使用清洁无污染的新型能源成为世界各国争取可持续发展战略的重点之一。燃料电池，尤其质子膜燃料电池，因其工作原理是基于氧气和氢气反应提供电能，排放物为水而无污染，且工作温度低，是一种理想的新型能源。目前，燃料电池使用的催化剂仍主要是铂等贵金属，使燃料电池成本过高，难以大规模商业化应用。为了降低燃料电池成本，科研人员一方面研发可取代贵金属铂等的非贵金属催化剂，另一有效途径则是提高铂催化剂的利用率，减少铂的用量，而通过采用合适的催化剂载体，可有效提高催化剂的利用率。碳纳米管，由于其独特的中孔纤维结构、高比表面积、良好的导电性而被认为是理想的催化剂载体。本文首先通过对碳纳米管改性处理，研究比较了液相纯化和氮掺杂改性碳纳米管作为铂催化剂载体对负载催化剂的电化学性能影响，进一步通过对比研究了四种碳纳米管经氮掺杂和纯化处理后负载催化剂的电化学性能，从而确定利于改善催化剂电化学活性的碳纳米管类型及其特征，同时,以非贵金属镍和钴为催化剂,研究对比了原始碳纳米管和氮掺杂碳纳米管作为催化剂载体的特性。研究结果表明，纯化和氮掺杂处理能有效改善碳纳米管作为电催化剂载体的性能，使负载催化剂的电化学活性面积增大，氧还原活性提高，循环稳定性改善，其中，氮掺杂处理对改善碳纳米管负载催化剂的电化学活性较纯化处理更为显著，尤其，氮杂原子可能对电化学氧还原具有催化作用，从而进一步增强负载催化剂的电化学活性。四种碳纳米管载体中，经纯化或氮掺杂的膜状碳纳米管对改善负载催化剂的电化学性能最明显，其中铂负载的氮掺杂膜状碳纳米管具有最高的电化学活性面积235.1m2·g-1和氧还原活性-43.6mA·g-1，其主要原因是，四种碳管中，膜状碳纳米管具有最高的比表面积216m2·g-1，并且最高的氮掺杂量（质量分数9.31%），促进了铂以较小的粒子沉积还原和均匀分布，同时，由于氮杂原子具有氧还原活性，膜状碳纳米管高的氮含量也进一步贡献电化学氧还原活性。相对原始碳纳米管作为催化剂载体,氮掺杂碳纳米管负载镍和钴非贵金属催化剂展现出明显的氧还原催化活性。