近年来,由于化石燃料的大量消耗,一方面因其不可再生,储量越来越少;另一方面因化石燃料的燃烧会造成严重的环境污染问题,导致严重的环境污染和全球气候变暖。而直接醇类燃料电池（DAFCs）可直接通过电化学氧化的形式将化学能转化为电能。其中间产物和最终的转化产物具有较小的环境污染,而且不受卡诺循环的限制,具有高的能源转化效率,对于解决能源问题来说具有重大的研究意义。目前,DAFCs商业化面临以下问题:第一,醇类氧化电极材料大多使用Pt或Pt基材料,因其资源匮乏,价格昂贵,造成制作成本高;第二,Pt基催化剂容易吸附醇类氧化的中间产物（如CO等）,发生催化剂中毒,降低其催化活性。本文从制备催化剂和改性方面着手,制备了一系列以Ta基材料为主的催化剂,用作直接甲醇/乙醇燃料电池的阳极醇氧化电催化剂。本研究制备了五氧化二钽纳米柱负载Au纳米粒子（Au/Ta₂O₅Ns）、五氧化二钽纳米柱负载Au纳米粒子并与石墨烯复合（Au/Ta₂O₅Ns-rGO）以及以碳球为基底吸附Ta⁵⁺并负载Au纳米粒子（Au/C（Ta））复合催化剂。研究内容主要有以下几个方面:（1）采用回流法制备不同比例Au/Ta₂O₅Ns,用X-射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X-射线光电子谱（XPS）等技术对样品的晶形、形貌等进行了测试。利用密度泛函理论（DFT）对Ta₂O₅负载Au后,对其电子传递速率、微观结构等进行了讨论。计算结果表明,Au和Ta₂O₅复合区中的电荷转移作用增强,这有助于提高其电催化活性。通过循环伏安法（CV）、时间-电流法（I-t）,交流阻抗法（EIS）等技术对其电催化活性、稳定性以及在测试条件下的阻抗等性质进行了测试。结果表明,该催化剂在酸性和碱性介质中,对甲醇和乙醇均有良好的电催化活性。（2）在对Au/Ta₂O₅Ns研究的基础上,选择以石墨烯（rGO）为载体,采用回流法合成了Au/Ta₂O₅Ns-rGO复合催化剂。利用XRD、SEM、TEM、XPS、比表面积（BET）等测试手段对制备的复合催化剂进行了表征。XRD和XPS结果表明,rGO的加入没有影响Au/Ta₂O₅Ns的晶形与Au价态;SEM与TEM结果显示,rGO和Au/Ta₂O₅Ns之间进行了很好的复合。EIS和BET测试结果显示,rGO的加入使得催化剂的导电性增强、比表面积增大、活性位点增多。电化学性能测试表明,该催化剂在酸性和碱性介质中,对甲醇/乙醇有良好的电催化活性,抗CO中毒和稳定性均有所提升。（3）首先利用低温水热方法合成碳球,然后吸附Ta⁵⁺,再将催化性能较好的Au纳米粒子负载于表面,制得不同负载比例Au/C（Ta）催化剂,并通过XRD、SEM、TEM、XPS等对催化剂的结构和形貌进行表征。通过电化学技术（CV、EIS、I-t等）测试了该催化剂在酸性和碱性介质中对甲醇和乙醇催化氧化性能。结果表明,Au/C（Ta）催化剂具有较高的电催化活性、低的阻抗、强的抗CO中毒能力和较好的稳定性。