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直接甲醇燃料电池(DMFC)以其结构简单、能量密度高和环境友好等优点而广受关注,然而目前Pt基催化剂的催化效率低、稳定性差等问题制约着DMFC的商业化,因此如何设计和制备高效能的催化剂是提高电池性能关键因素之一。本论文基于石墨烯材料制备了两种新型的Pt基二元催化剂,并对其催化性能和稳定性进行了细致的研究。以石墨烯为载体,以Ni2P为修饰成分,使用微波辅助法制备了新型Pt-Ni2P/G催化剂,并与之对比制备了Pt/G催化剂。通过XRD、TEM、XPS等物理方法对其进行了结构和形貌测试,发现Pt-Ni2P/G催化剂的粒径变小、分散性更好,Ni2P、Pt和石墨烯之间发生了电子转移,改变了Pt的电子云结构。通过循环伏安、CO溶出、计时电流测试等电化学方法对其进行了电催化能力测试,结果表明,Pt-Ni2P/G有更大电化学活性面积,其甲醇氧化峰值电流为21.84 m A cm-2,高于P/G的16.28 m A cm-2,因而具有更高的催化活性和更优异的抗中毒能力。为探索不同二元成分对催化剂性能的影响,以石墨烯为载体,以Mn O2为修饰成分,制备了Pt-Mn O2/r GO(PMG)催化剂。为进一步提升催化剂性能,以低碳糖衍生物L-抗坏血酸(C6H8O6)为碳源在Mn O2表面进行原位包覆,制备了新型Pt-Mn O2/r GO-L催化剂(PMGL),增强了Pt、Mn O2和石墨烯之间的相互作用。测试结果表明:在稳定性分析中,PMGL、PMG、PG三种催化剂的电流密度大小分别为2.97 m A cm-2、1.36 m A cm-2和0.84 m A cm-2,。在单电池性能测试中,PMGL催化剂对应的功率密度最大为26.31 m W cm-2,其次为PMG的21.11 m W cm-2,最小为PG的16.13 m W cm-2。以上结果反映了Mn O2与Pt的协同效应,更体现了原位碳化中L-抗坏血酸对纳米粒子的锚定以及对稳定性的提升作用。本文制备的基于石墨烯的新型二元催化剂具有很大的研究和实用价值。