中文摘要：

催化剂的催化性能与其组成、尺寸、结构和所用载体有很大关系。纳米催化剂因具有高的比表面积和高密度的活性位点从而表现出高的催化效率。同时，纳米催化剂的有效分散和尺寸的均一分布对于提高其催化性能和利用效率具有重要作用。金属纳米阵列为纳米催化剂催化性能的研究提供了很好的模型体系。本项目通过模板法和平板印刷术构筑金属纳米阵列，形成大小和分布均一的纳米催化剂体系，采用电化学方法包括具有原子级分辨率的电化学SPM技术考察金属纳米催化剂的电催化性能及其影响因素，揭示有关催化机理，为提高纳米催化剂的催化效率和合理利用纳米催化剂提供理论方面的指导。

结论摘要：

本项目采用氧化铝模板构筑金属纳米阵列，考察了所构筑的金属纳米阵列的电催化性能及其影响因素，揭示有关催化机理，为提高纳米催化剂的催化效率和合理利用纳米催化剂提供理论方面的指导。首先利用阳极氧化技术成功制备出不同孔径的阳极氧化铝模板，研究了多孔有序阵列模板制备的基本规律；利用氧化铝模板通过两步气相沉积的方法得到了具有空心结构的银和金纳米阵列，将相应的银和金纳米阵列膜电极分别用于铁氰化钾和四磺基苯卟啉的电化学的电化学响应，由于该阵列具有丰富的表面积，与相同几何面积的常规电极的响应比较，所得的电化学响应电流得到了明显的增大。采用氧化铝模板利用脉冲电沉积的方法制备出双金属Co-Pt、Ni-Pt复合纳米线阵列，具有粒径和分布均一、丰富的纳米表面结构，在催化、传感器和纳米器件方面具有潜在的应用。利用阳极氧化铝模板协助的蒸镀－电沉积技术开发出Sn-Pt双金属复合纳米管阵列催化剂体系，该复合纳米结构中的Pt以纳米粒子的形式镶嵌在Sn纳米管的内壁上，从而可以实现更好的分散，同时Sn的存在可以更好地促进Pt对甲醇氧化的催化，从而降低氧化反应的过电位，可以用作直接甲醇燃料电池的阳极。