直接以甲醇為燃料的質子交換膜燃料電池通常稱為直接甲醇燃料電池（DMFC）。直接甲醇燃料電池不需要在中間轉化裝置，因而具有系統結構簡單，體積能量密度高，還具有起動時間短、負載響應特性佳、運行可靠性高，在較大的溫度范圍內都能正常工作，燃料補充方便等優點。

直接甲醇燃料電池因其自身的優勢引起全世界各國燃料電池研究人員的注意，是各國政府優先發展的高新技術之一。目前直接甲醇燃料用領域非常廣泛，主要分為（1）野外作業或軍事領域的便攜式移動電源;（2）50—— 1 000kW的固定式發電設備;（3）未來電動汽車動力源;（4）移動通訊設備電源。

直接甲醇燃料電池（DMFC）是一種高效清潔的新型能源，但是所依賴的甲烷氧化反應（MOR）十分緩慢。在燃料電池工作過程中，常用鉑催化劑受到中間化學產物影響，有效活性表面積會逐漸降低，因此，基于黃金的替代物很有吸引力。然而，與鉑金一樣，黃金太稀缺，價格昂貴，不適合在汽車上大規模使用。

據外媒報道，研究人員提出一種制備金鎳納米薄膜的簡易方法，既能減少黃金用量，又能優化催化活性和穩定性。此項研究由昆士蘭大學的Yusuke Yamauchi領導進行。他表示：“黃金的催化活性很有趣。在常規狀態下，不易發生反應。形成納米結構后，卻能在低溫環境中，促進各種氧化反應發生。由于鉑金不具備長期耐久性，所以，黃金有望取代鉑金，成為新一代催化劑。”參與此項研究的院校還有：與早稻田大學、日本國立材料科學研究所、澳大利亞伍倫貢大學、天津大學、青島科技大學、韓國慶熙大學。

納米結構金屬，特別是納米多孔金屬，可通過多種方法合成，只是相關合成過程大多步驟繁雜，而且需要滿足苛刻的條件。在這種情況下，Yamauchi及其同事開發了一種名為“軟模板”（soft-templated）方法。在含有聚合物膠束的溶液中，金屬前體被電化學還原。膠束作為模板或模具，在金屬薄膜中形成孔隙，之后可以利用溶劑輕松去除。他表示：“我們的方法非常簡單，也不費時間。通過簡單的制備過程，可以合成具有優異電催化活性的介孔雙金屬金-鎳薄膜。”

采用這種簡單直接的工藝，可以制備出混合均勻的多孔Au-Ni金屬薄膜，孔徑為28nm，為其他化學物質的反應提供充足的空間。Yamauchi指出：“此類材料的金屬框架穩定且導電性高，很適合電化學應用。由于改性后的化學和電子性質產生協同效應，比起同類單金屬合金，介孔雙金屬合金被認為具有更好的催化活性。”

研究小組認為，在甲烷氧化反應中，比起其他金基催化劑，Au-Ni多孔金屬膜表現出的電催化活性更高，非常適用于直接甲醇燃料電池。而且，此項研究所提出的方法，適用于各種金屬。Yamauchi表示：“在光學、儲能和生物傳感方面，這種納米結構材料開辟了廣闊的應用前景。這是極具吸引力的機遇，值得進一步探索。”

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