燃料电池是一种将燃料和氧化剂的化学能通过电极反应直接转化为电能的装置,其能量转换效率高、噪音低、污染小,是一种绿色环保能源。直接醇类燃料电池(DAFC)更是以其高能量密度而广受人们关注。但甲醇燃料分子有毒且易渗透质子交换膜、电池阳极催化剂效率低等缺点限制了其商业应用。目前,Pt基材料是最有效的醇类分子电催化剂,但其价格昂贵,且易被催化中间产物(如CO等)强烈吸附在表面,产生中毒现象。因此,提高Pt基材料的抗CO中毒能力或寻求性能良好的非贵金属电催化剂来替代Pt,是研制直接醇类燃料电池阳极催化剂的两个主要方向。本论文基于这两个目标,分别制备了 Pt基三元复合催化剂和Ni基层状双金属氢氧化物(LDH)用于甲醇和乙醇的电催化。通过控制反应前驱体间的静电相互作用制备了 Pt/剥层的Ni-AlLDH纳米片/石墨烯三元复合物(Pt/LDH/rGO)。二维原子层厚度的Ni-AlLDH纳米片具有优异的解离吸附水分子的能力,在催化过程中会产生大量含氧基团,有助于氧化去除强烈吸附在Pt表面的有毒含碳物种。复合电催化剂的结构表征显示,粒径为3～5nm的Pt颗粒均匀分散在二维LDH薄片上,大片的石墨烯层作为Pt/LDH的导电载体。我们根据Ni-Al双金属氢氧化物和Pt的甲醇催化电势区间不同的现象提出了 一种原位再活化过程,用以恢复Pt的活性,通过周期性再活化,在不用更新反应溶液的情况下Pt活性能完全恢复。电化学测试也表明三元复合物在催化甲醇氧化反应的活性和稳定性上要优于商用Pt/C催化剂。利用恒电位法在FTO导电玻璃上分别沉积Ni-Al LDH纳米层和Ni-Fe LDH纳米层制得Ni-Al LDH/FTO和Ni-Fe LDH/FTO。结构分析显示当沉积电压为-2 V(vs.Pt)时,FTO表面被一层非常薄的LDH片完全覆盖。碱性溶液中的乙醇电催化性能测试显示Ni-Al LDH/FTO的活性和稳定性均优于Ni-Al LDH纳米层和Ni-Al LDH-CO32-,这是由于FTO作为基底增强了 LDH片层的导电性和分散性所致。基于相似的原因,碱性溶液中的析氧反应性能测试也显示Ni-Fe LDH/FTO的活性与稳定性要强于Ni-Fe LDH纳米层和Ni-Fe LDH-CO32-。