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燃料电池是一种将化学能直接转化为电能的有效装置，有着十分广泛的应用前景。与直接甲醇燃料电池相比，直接乙醇燃料有低毒、能量密度高、燃料来源丰富等优点，因而有望在移动通讯、电动车等一些可移动电源领域发挥重要的作用。其中，阳极催化剂的研制是直接乙醇燃料电池研究中最具有挑战性的任务之一。
为提高低温直接乙醇燃料电池(DEFCs)中燃料的能量转化效率，在乙醇的电极反应中应尽可能使C-C键断裂，促使整个反应向生成最终产物CO2的方向进行。因此，本文探索了酸性体系中乙醇在多孔铂膜电极上电催化氧化性能的影响，着重研究了多孔铂膜催化剂结构与表面粗糙度对C-C键断裂的影响。首先，通过电化学沉积技术在金基底上沉积了不同电量的铂纳米粒子，从而制备出具有不同表面粗糙度的多孔铂膜电极，并用SEM，XRD及电化学技术对沉积膜进行了结构与性能的表征。电化学结果表明，沉积的多孔铂膜催化剂对乙醇在酸性介质中的氧化有显著的催化活性。原位傅立叶变换红外光谱电化学的结果表明，随着铂膜电极表面粗糙度的增加，乙醇电催化氧化过程中通过C-C断裂形成的最终产物CO2与可溶性中间体(乙醛和乙酸)产量的比值显著增大。上述结果均表明，高粗糙因子的多孔铂膜催化剂在提高DEFCs中乙醇燃料及贵金属铂的利用效率方面都具有重要作用，这可归因于催化剂中铂纳米粒子所具有的独特的表面形貌。本文的研究成果对DEFCs阳极催化剂的设计与合成有理论指导意义。