燃料电池是一种将燃料的化学能通过电化学反应而直接转化为电能的装置,作为燃料电池的关键部件,膜电极由催化层、气体扩散层和质子交换膜构成,其中Pt/C催化剂在高电位发生的碳载体腐蚀问题严重影响电池的稳定性与耐久性,同时反应过程中产生的含氧自由基对质子交换膜的溶解也严重影响膜电极的性能。近年来,燃料电池催化剂的研究集中在寻找一种高活性、长耐久的氧还原催化剂。金属氧化物在对抗高电位腐蚀与抗击含氧自由基方面有较大优势,同时金属氧化物与Pt之间的强相互作用对提高催化剂的稳定性有利。本论文针对质子交换膜燃料电池催化剂存在的高电位腐蚀与反应过程中产生自由基等问题进行研究,提出了以氧化物(CeO2、SiO2)为载体采用层层自组装法制备Pt/CeO2、Pt/SiO2催化剂的方案,采用X射线衍射、透射电镜等对催化剂的结构与形貌进行了表征,并对其电化学性能与耐久性进行了研究,取得了一定的成果。主要结论如下:(1)采用层层自组装法制备Pt/CeO2催化剂,Pt粒径在2-4 nm,热处理温度对Pt粒径影响较大,在300℃以上、氮气气氛热处理2h后粒径会发生明显长大。(2)以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为表面活性剂制备并在N2气氛热处理2 h的Pt/CeO2-60-300催化剂展现出较好的电化学性能,0.9V对氧还原的质量比活性为41.8 mA·mgPt-1,电化学活性比表面积为12.2 mgPt-1,酣,但较Johnson Matthey Pt/C催化剂的237 mA·mgPt-1与37.9m2·gPt-1仍有一定差距,CeO2较高的电阻是阻碍催化剂性能进一步提升的关键。(3)以Ce02为载体制备的催化剂在高电位循环中具有良好的稳定性,在10000圈1.0-1.5 V耐久性循环后催化剂氧还原催化活性几乎无变化,Pt与CeO2之间的强相互作用是提升催化剂稳定性的重要因素。