近年来,随着全球汽车拥有量的快速增长,石油等化石燃料过度消耗造成的能源危机和尾气排放间接导致的水环境污染问题日益加剧,开发清洁能源和寻找理想的治理水污染问题的方法变得刻不容缓。目前,质子交换膜燃料电池(PEMFC)可用于应急供电,分散型供电和交通工具动力源。作为该电池的阴极反应——氧还原反应(ORR),近年来被广泛关注。贵金属Pt及其合金作为一种高效的ORR电催化活性剂,其稀有性和高昂的价格极大阻碍了其发展,因此合成高性能的ORR贵金属催化剂就显得十分重要。另外,用光催化处理的办法净化受污染水体是另一种解决能源问题的绿色技术,该办法也得到了广泛的研究。贵金属Au具有的独特的表面等离子体共振(SPR)性质,通过有效负载可以实现光催化材料光吸收能力的提升,从而提高其催化性能。基于此,本论文研究内容主要包含以下两个部分:一、Pt9Ni W-NMs(波浪状结构纳米线)的合成及其ORR性能的研究。利用油浴合成Pt9Ni@Ni-MOF-74纳米线,通过甲酰胺热处理方式成功制备了具有波浪状结构的Pt9Ni纳米线。这种缓慢刻蚀合金纳米线的方式使得其表面原子重排,并且使产物形貌产生一些变化,增大了比表面积,展现了较好的氧还原性能。在0.9 V(相对于可逆氢电极RHE)下,质量活性达到了 1.53 AmgPt-1,比活性达到了 2.85 mAcm-2,较传统快速酸处理得到的中空状结构的Pt9Ni纳米线分别提高了 2.8和3倍。这为制备高效且经济型的脱合金铂基催化剂提供了一种新思路。二、Au-Bi2W06空心微球的合成及其光催化性能的研究。利用简单水热法和油浴合成化学性能稳定和无毒的原始光催化剂材料Bi2WO6空心微球和负载Au纳米颗粒的Bi2WO6空心微球。可见光下,通过降解Cr(Ⅵ)溶液和无色苯酚溶液来比较其光催化活性。凭借样品较大的比表面积和Au颗粒的成功负载,将Cr(Ⅵ)被快速还原为Cr(Ⅲ)仅用时20分钟,降解率较原始Bi2WO6空心微球和传统固相法制备Bi2WO6提高了 5.12和71.17倍。在7小时内Au-Bi2W06空心微球降解无色苯酚溶液速率达到1.21/min,较原始Bi2WO6空心微球提高了 1.39倍。几次对比实验都发现样品光催化活性得到了改善。