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铂基纳米晶是燃料电池阳极反应和阴极反应中常用的催化剂。但是由于铂价格昂贵、稀有、在反应中不稳定从而阻碍了燃料电池的商业化。结构和成分可控的制备铂基纳米晶可提高其电催化性能和降低成本，对促进燃料电池的商业化应用非常重要。 在第一项研究工作中，我们建立了在室温水相条件下通过一步法制备双金属铂钴纳米枝状结构的新方法。该双金属铂钴纳米枝状结构的多孔表面提供了充分的活性位点，它具有比双金属铂钴纳米花状结构和商业化铂碳催化剂增强的氧还原反应电催化活性和稳定性。铂钴纳米枝状结构的质量活性为1.21 mAμg-1，2.7和9.3倍高于铂钴纳米花状结构(0.45mAμg-1)和商业化铂碳催化剂(0.13 mAμg-1);比活性高达1.61 mA cm-2，分别为铂钴纳米枝状结构（0.64 mA cm-2）和铂碳(0.24 mA cm-2)的2.5倍和6.7倍。 在第二项研究工作中，我们建立了在室温条件下通过把反应混合物进行简单的超声处理一步制备多孔铂铜纳米晶的新方法。所制备的多孔纳米晶由交错的纳米枝构成。该方法可非常简便地制备多孔铂铜纳米晶，不需多步操作、高温和有机溶剂。受益于其多孔结构和双金属成分，该多孔铂铜纳米晶是高效的甲醇氧化反应电催化剂。多孔铂铜纳米晶的质量活性为1.55 mAμg-1Pt，分别为枝状铂铜纳米晶（0.4 mAμg-1Pt）和铂碳（0.148 mAμg-1Pt）的3.9倍和10.5倍;比活性值2.88 mA cm-2也显然高于枝状铂铜纳米晶(1.14 mA cm-2)和铂碳(0.293 mA cm-2)。 在第三项研究工作中，我们建立了在室温水相条件下一步制备多孔枝状铂镍纳米晶的新方法。所建立的合成方法比传统的多步热裂解制备方法更简便。所制备的铂镍纳米晶由交错的纳米枝构成是高效的氧还原反应电催化剂。所建立的简便合成方法有利于宏量制备适于电化学应用中高活性电催化剂。多孔枝状铂镍纳米晶的质量活性(0.93 mA·μg-1Pt)分别为花状铂镍纳米晶（0.31 mA·μg-1Pt）和铂碳(0.14 mA·μg-1Pt)的3倍和9倍;类似地，它们的比活性（1.76 mA·cm-2）是花状铂镍纳米晶(0.8 mA·cm-2)和铂碳(0.23 mA·cm-2)的2.2和7.6倍。 在第四项研究工作中，我们建立了在室温水相条件下一步法直接合成三金属铂钯钌纳米枝状结构的新方法。该三金属枝状结构在甲醇氧化反应和氧还原反应中具有比双金属铂钯纳米花结构和商业铂碳催化剂增强的催化活性。对于甲醇氧化反应，铂钯钌纳米枝状结构的质量活性（1.82 mAμg-1）3.0和11.4倍高于铂钯纳米花(0.61 mAμg-1)和铂碳(0.16 mAμg-1);而氧还原反应的质量活性为1.5 mAμg-1，分别为铂钯纳米花（0.5 mAμg-1）和铂碳（0.18 mAμg-1）的3.0和8.5倍。 在第五项研究工作中，我们建立了通过在酸性条件下对铂钯钌纳米枝状体进行选择性化学刻蚀从而制备三金属铂钯钌枝状纳米笼的新方法。所制备的纳米笼具有三维多孔的框架结构可提供充分的活性位点。受益于其多孔结构和多金属成分，所制备的纳米笼是高效的氧还原反应电催化剂。铂钯钌枝状纳米笼的比活性(2.9 mA cm-2)分别为铂钯钌纳米枝状体（1.6 mA cm-2）和铂碳催化剂（0.33 mA cm-2）的1.81和8.78倍;而质量活性(2.61 mAμg-1)也2.08和14.1倍高于铂钯钌纳米枝状体（1.25 mAμg-1）和商业化铂碳催化剂(0.185 mAμg-1).