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燃料电池是高效、绿色的发电装置，其中直接甲醇燃料电池(DMFC)和直接甲酸燃料电池(DFAFC)被认为是最有应用前景的能源装置。Pt电极是目前常用的DMFC阳极催化剂，在电化学方面显示出良好的催化性能。但Pt资源有限，价格昂贵，且容易吸附CO而导致催化剂中毒，使用寿命缩短。对DFAFC，Pd基催化剂具有很好的电催化活性，但稳定性也有待提高。本论文在优化制备条件的基础上，通过添加Fe、Co、Ni等廉价过渡金属制备了炭黑负载Pt-M及Pd-M双金属催化剂，采用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)等分析技术研究了所得催化剂的形貌、结构及表面组成，以循环伏安法(CV)、计时电流法及CO吹扫循环伏安法分别考察了Pt基催化剂对甲醇、Pd基催化剂对甲酸的电催化活性、稳定性及抗CO中毒性能。通过引入天然聚合物壳聚糖分子对炭黑载体进行改性，制备了壳聚糖-炭黑复合物负载Pt及Pd催化剂，并考察了它们对甲醇、甲酸的电催化活性与稳定性。将催化剂的结构与其电催化性能进行关联，论文所得主要结果如下：1.考察了溶液pH值、Pt负载量及Pt/Ni原子比等制备条件对Pt-Ni/C催化剂用于甲醇电催化氧化反应的影响。结果表明：当溶液pH为9，Pt负载量为5%，Pt/Ni原子比为1:1时所得催化剂具有最好的电催化活性与稳定性。2. Pt基双金属催化剂对甲醇的电催化氧化活性次序为：Pt/C<Pt-Fe/C<Pt-Ni/C<Pt-Co/C。从几何效应讲，第二金属的引入使Pt粒子更小、分散更均匀，从而增大了电化学活性面积，提高了Pt的利用率；从电子效应看，第二金属强的给电子效应能使Pt2+浓度减少，Pt0表面百分浓度增加。其中以Co、Ni所表现出的两种效应最好，因此具有最好的催化活性及稳定性。3. Pd基双金属催化剂对甲酸的电催化氧化活性次序为：Pd/C <Pd-Fe/C <Pd-Ni/C <Pd-Co/C。第二金属的添加可使催化剂颗粒变小、分散度提高。Pd基催化剂具有比Pt基催化剂更高的甲酸氧化活性。4.壳聚糖可在一定程度上抑制金属颗粒的聚集长大，提高金属的分散度，从而改善Pt催化剂对甲醇、Pd催化剂对甲酸的电催化活性与稳定性。