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催化剂的催化活性和稳定性严重制约着直接甲醇燃料电池(Direct Methanol Fuel Cell,简称DMFC)的性能。DMFC是质子交换膜燃料电池的一种,其以众多的优势引起了广泛的关注。迄今为止Pt基纳米材料是DMFC中应用最广泛的催化剂。制备具有较高的催化稳定性和催化活性的阳极催化剂材料是目前DMFC燃料电池研究的热点。本论文制备了多种新型的石墨烯材料负载的Pt基DMFC阳极催化剂,并对其电催化性能和催化稳定性能进行了详尽的研究。研究内容包括以下三个方面：1.以卟啉(TMPyP)功能化的石墨烯为载体,NaBH4为还原剂,制备了Pt/TMPyP/graphene催化剂。通过透射电子显微镜(TEM),X射线光电子能谱(XPS),热重分析(TGA)等方法对所制备的催化剂进行表征。用电化学方法研究了Pt/TMPyP/graphene催化剂对甲醇的电催化活性,研究结果表明Pt/TMPyP/graphene催化剂对甲醇有较好的催化活性和稳定性。2.通过界面聚合的方法制备石墨烯负载的聚苯胺(PANI/GO)纳米复合材料,然后将PANI/GO纳米复合材料经过高温处理制得氮掺杂的石墨烯(NGs)纳米复合材料,以NGs为载体均匀的负载Pt NPs制备Pt/NGs纳米复合材料,用循环伏安法研究了Pt/NGs纳米复合材料对甲醇和氧气的电催化活性,研究结果表明Pt/NGs纳米复合材料对甲醇和氧气具有非常高的电催化活性和稳定性。3.首先用PDDA将石墨烯的表面功能化(PDDA/graphene),以PDDA功能化的石墨烯为载体,制备了石墨烯负载的PtMn雪花状纳米复合材料催化剂。通过透射电子显微镜(TEM),能量色散X射线光谱仪(EDX)对制备的纳米花状结构进行了表征。用电化学方法研究了PtMn/PDDA/graphene催化剂对甲醇的电催化活性,数据表明PtMn/PDDA/graphene催化剂对甲醇的催化活性很高,并且具有很高的催化稳定性。