中文摘要：

约60%的铂基电催化剂在质子交换膜燃料电池（PEMFC）膜电极中不具有三相反应界面（Nafion-质子通道、碳-电子通道和纳米孔-气体通道），导致铂的利用效率低。虽然以自组装和离子交换-沉积为代表的方法可以构筑质子通道，提高了膜电极中铂的利用效率，但是无法有效构建电子和气体通道，并且所制备的膜电极中铂的载量低（2.8-14 μgPt/cm2），不能满足电极反应（如氧还原反应）对大量催化活性位的要求。本项目拟首先将金属卟啉光催化剂组装到Nafion膜上，通过光照使铂成核中心选择性地沉积在金属卟啉周围，为每一个铂核构建Pt/Nafion界面-提供质子通道；然后，使用表面活性剂控制铂核生长为结构连续的多孔铂薄膜-提供气体通道；最后，将气体扩散层与自身导电的多孔铂薄膜热压结合获得电子通道。本项目的实施有望提高铂的利用效率，推动PEMFC技术的商业化进程。