1. 研究目的与意义
随着越来越多的环境问题及化石燃料的加速枯竭发展新技术生产可替代能源转换及储存装置如太阳能电池、燃料电池、超级电容器、以及锂离子电池等来解决能源危机问题是非常重要的。燃料电池作为一种环境友好型能源装置引起了多方关注，近几十年以来燃料电池无论是从装置设计还是电极材料都取得了很大的进步，发达国家都将大型燃料电池的开发作为重点研究项目，企业界也纷纷斥以巨资，从事燃料电池的研究和开发，已取得了许多众多成果。燃料电池的发展创新将如百年前内燃机技术突破取代人工制造引起的工业革命也像计算机的出现代替人工运算引发的电脑革命。燃料电池将带动新能源与环保的绿色革命。这里主要研究直接醇类燃料电池，直接醇类燃料电池反应温度适宜、燃料来源方面易获取、能量密度大、化学能转换为电能转换率大从而最受大众欢迎，它是一种碱性燃料电池，甲醇、乙醇、乙二醇、丙三醇可作为直接燃料。阳极发生醇类的氧化反应，阴极发生氧的还原反应，产生水和二氧化碳。而目前研究最多是直接甲醇燃料电池，由于甲醇在室温下为液态，可以直接从石油、天然气、煤中获得，在燃料获取中能量耗损小，系统效率高，成本低且易于处理、运输及储存。
燃料电池中电极材料的结构及组成扮演着重要的角色，常用的催化剂是pt基催化剂。pt基催化剂催化活性高，但在氧化还原反应中pt基催化剂存在许多弊端，例如pt储量小、价格贵以致燃料电池成本高；pt基催化剂催化有机醇类氧化时易发生co中毒，导致催化活性降低；pt基复合材料中pt的利用率不高，pt纳米粒子与其它组分之间的相互作用力不强，活性炭也易腐蚀都严重影响催化剂的活性。因此，设计研究新型催化剂以增加催化剂的活性及稳定性是燃料电池领域的研究热点。为解决以上问题，人们一般采用以下几种策略：（1）引入廉价金属，制备具有高活性高稳定性的pt基双金属或三金属纳米催化剂；（2）控制合成具有独特形貌的pt基催化剂；（3）因钯与铂在同一周期，原子大小基本相同，拥有相似性质和晶体结构，但pd的丰量比pt大，价格相对较低，所以研究开发钯基催化剂也是人们努力的方向，或进一步研究钯基双金属或三金属催化剂；（4）寻找研究非贵金属催化剂；（5）利用高电导率，化学稳定性和表面积的催化剂载体材料制备复合材料，有效的控制金属纳米粒子在载体表面的分散性。
pt及其复合物仍然是直接燃料电池最实用的催化剂，非pt基催化剂的研究开发还没有实现可商品化的大规模生产。因此pt基催化剂的改性是我们研究的重中之重，其中主要的研究方向有两点：（1）如何避免pt基催化剂常见的缺点，如在燃料电池运行中快速老化；（2）在保持催化效率基本不变的情况下，降低pt的用量，主要措施有两种：
2. 研究内容和预期目标
1. ptcu贵金属纳米材料的合成及电催化
以pt(acac)2和cu(acac)2为前驱体，1-十二烷基-3-甲基咪唑溴盐为形貌导向剂，以油胺为还原剂和反应溶剂，拟采用一锅溶剂热法合成ptcu纳米材料，通过合成条件的变化调控纳米材料的形貌，研究其对多醇的电催化性能。
2. 预期目标：合成性能良好稳定的ptcu纳米催化剂，能够实现对多醇的高效催化。
3. 研究的方法与步骤
1.合成ptcu纳米材料：
将5 ml的h2ptcl2(38.62 mm),193.1 ml的cu(no3)2(1.0 m),加入30 ml含有0.33mg/mlgo及10 mg/ml的离子液体的乙二醇溶液，搅拌均匀，用1 m koh调节ph值至9，室温下搅拌1小时，将混合液移至45 ml聚四氟乙烯衬里的不锈钢的高压釜里，160℃下反应6小时后，自然冷却至室温，离心，乙醇和水洗涤，出去残留的离子液体，获黑色沉淀，60℃真空干燥。
2. 实验影响因素
4. 参考文献
[1] 李姗姗. 铂钯双金属/石墨烯纳米复合材料的可控合成及其电催化性能研究[d]. 浙江师范大学,2015.
[2] 王赟, 廖卫平, 索掌怀. 炭黑负载pt-fe双金属催化剂对甲醇的电催化氧化性能[j]. 分子催化, 2013, 27(4):356-361.
[3]廖梦垠, 席细平, 林敏,等. 双金属pdfe/c催化剂用于甲酸电催化氧化反应的研究[j]. 能源研究与管理,2015(4):19-23.
5. 计划与进度安排
第一周 在导师处接受任务，查阅相关文献。
第二-三周 在老师指导下，按要求完成英文文献翻译，完成开题报告。
第四周 进实验室查找实验药品，核对实验需要仪器，按照个人搭建电化学实验平台。
