Развитие современных нанотехнологических методов и подходов к синтезу и формированию наноструктур позволяет создавать новые материалы, сочетающие в себе различные функциональные свойства и уникальные физико-химические характеристики. Для разработки электродных материалов преобразователей энергии используют нанокомпозиты, в составе в которых присутствуют наноразмерные частицы, что позволяет получать катализаторы с повышенной активностью и стабильностью. Коммерческие перфторированные протонообменные мембраны типа Nafion и углеродсодержащие носители (углеродные нанотрубки, графен, фуллерены) являются перспективными матрицами носителями для химических источников энергии – топливных элементов. Наночастицы на основе платины, палладия, либо их сплавы являются отличными материалами для реакций электрокаталитического окисления водорода и восстановления кислорода, которые происходят в топливных элементах. В элементах на основе прямого окисления муравьиной кислоты, в основном, используются биметаллические наночастицы на основе палладия, которые проявляют более высокие каталитические свойства. В данной работе были синтезированы новые эффективные полимер-углеродные композиты, модифицированные наночастицами палладия. В качестве подложек были выбраны одно- и многостенные углеродные нанотрубки. Проведены физико-химические исследования полученных материалов методами электронной микроскопии и малоуглового рентгеновского светорассеяния. Установлены размеры наночастиц в составе функциональных матриц-носителей. Обнаружено, что углеродный наполнитель способствует лучшей стабилизации наночастиц малого размера в составе композита. Получены данные влияния условий формирования наночастиц металлов на их размеры, форму и распределение по поверхности матрицы. Исследована стабильность образцов с варьируемой загрузкой палладия на различных матрицах-носителях методом хроноамперометрии. Доказана перспективность использования сформированных материалов для электродов топливных элементов с прямым окислением муравьиной кислоты.