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而随着可持续发展的观念渐入人心，化石能源的不可再生性和难降解性被认为是造成资源浪费和环境污染的重要原因。面对资源短缺和环境污染的双重压力迫使人们寻求一种能够代替传统化资源的新型资源。而生物质资源则是一个极佳的选择，生物质是指经由动物、植物以及微生物生命体经过合成所得到的物质的一个总称。我们所讨论的生物质指的是植物生物质。生物质材料来源于自然且可以再生利用具有环保无污染的特点，有着很好的环境友好性，同时它的经济成本也十分低，可以来从自然植物甚至农业废弃物中提取再利用，十分符合绿色化学的理念。因此生物质材料作为绿色原材料正受到世界范围内广大科研工作者的关注。
1.1 燃料电池与电催化
1.1.1 燃料电池
燃料电池作为一种新型清洁能源，能够将燃料和氧化剂中所包含的化学能直接转化为可利用的电能。一节燃料电池分别是由阳极、阴极和电解质隔膜三个部分构成。燃料是在阳极被氧化，氧化剂则在阴极被还原，从而完成整个反应。电解质隔膜的功能则是分隔燃料和氧化剂并起到离子传导的作用【1-2】。燃料电池一般有：质子交换膜燃料电池（Proton Exchange Membrane Fuel Cell，PEMFC）、碱性燃料电池（Alkaline Fuel Cell，AFC）、磷酸燃料电池（Phosphoric Acid Fuel Cell，PAFC）及固体氧化物燃料电池（Solid Oxide Fuel Cell，SOFC）等【3-4】。其中PEMFC有着工作温度较低，响应速度快等优势多应用于车载燃料电池及便携式移动电源中。受制于阴极氧还原反应催化剂活性低，成本高的原因，暂时还无法大量商业化应用，可是相信在未来解决这一问题之后，必将有着广阔的发展前景。