贵金属纳米材料由于其独特的光学、电学、磁学和催化等性质被广泛应用于能源、环保、食品加工等重要领域。合成纳米新材料，发现新性能容易，但在分子水平上理解其性能本质却很困难。近年来的研究发现，贵金属催化剂的催化活性和选择性与催化剂的表面和界面结构密切相关。因此，制备尺寸、形貌和组成可控的贵金属纳米材料，并深入研究其尺寸、组成、表面结构和界面结构与催化性能之间的构效关系显得尤为重要。本论文的工作主要围绕钯铂纳米材料的表界面调控与催化性能之间的关系展开。全文共分为七章，各章内容概括如下:　　第一章，简要介绍了纳米催化剂的尺寸、组成和表界面结构在催化反应中的构效关系，阐明了本论文的选题依据和研究内容。　　第二章，贵金属暴露不同的晶面，催化加氢的反应活性不同。分别用{111}和{100}晶面暴露的钯纳米晶作为模型催化剂，考察了烯烃氢化的晶面选择性。研究发现密堆积的钯的{111}晶面对苯乙烯的氢化反应表现出很高的催化活性但对反式二苯乙烯的氢化反应没有活性，而开放的钯的{100}晶面对这两个烯烃都表现出了很好地催化活性。密度泛函理论(DFT)考察了不同氢覆盖度下钯表面对C=C的吸附反应行为，发现当表面氢为饱和覆盖(θH=1.0 ML)时，反式二苯乙烯在{111}表面的吸附不稳定，在{100}表面上弱吸附;而苯乙烯在两个表面都能稳定吸附。进一步的催化加氢机理研究表明，氢化反应的活性与半氢化中间体(SHI)的稳定性密切相关。更小的位阻效应在更开放的表面可以帮助稳定半氢化中间体，从而促进整个氢化反应的进行。　　第三章，在CO气氛中，用一锅法合成了表面洁净的三维自支撑PdCu合金纳米片，并研究了其作为双功能催化剂将乙醇电化学重整为乙酸和氢气的性能。Cu的引入不仅造成Pd晶格收缩扭曲形成三维褶皱的PdCu合金纳米片，而且由于其超薄的结构、Pd和Cu之间的协同效应以及表面洁净的特性，这种自支撑的三维PdCu合金纳米片对碱性条件下的析氢反应(HER)和乙醇氧化(EOR)都表现出了很好的电化学催化的活性和稳定性。利用3D PdCu合金纳米片分别作为阳极和阴极催化剂，组装了一个用1.0 V的太阳能电池来驱动的乙醇重整的电池，可以同时在阳极产生乙酸根，在阴极产生氢气。　　第四章，在尺寸均一、结构确定的钯纳米片上修饰硫醇，构建了Pd/S/SR的界面。经过硫醇处理，钯纳米片发生了扭曲，深入的表征发现扭曲的原因是硫醇在Pd上解离，C-S键切断，S扩散进入Pd片内部形成硫化钯使钯纳米片晶格发生了扭曲。　　第五章，发现硫醇修饰后扭曲的钯纳米片可以高选择性地将中间炔的三键氢化到双键。结合理论计算，解释了硫醇在Pd上解离出S、碳碳双键选择性和顺反式的来源。研究发现，由于硫醇的位阻效应，使得硫醇修饰的钯纳米片降低了1-苯基-1-丙炔第一步加氢的反应能垒，同时升高了第三步加氢的反应能垒，从而使得烯烃进一步氢化的速率远小于炔烃加氢的速率，最终实现了三键到双键的选择性。据此，成功地将该方法扩展到商业钯碳体系，实现了硫醇修饰的钯碳对中间炔的选择性氢化。　　第六章，通过在[Pt3(CO)3(μ-CO)3]82-团簇中引入Ag+，成功地制备出了Pt线，深入的表征发现Ag+与Pt配位形成夹心型结构，从而将铂羰基团簇连接成Pt线。将铂线负载到超薄的二维Ni(OH)2纳米片上，构建了Pt-Ni(OH)2界面。得益于Pt-Ni(OH)2界面的协同作用，超薄Ni(OH)2片促进了水的解离，同时Ni(OH)2作为载体帮助稳定了Pt线的一维超细结构，这使得Pt NWs/Ni(OH)2催化剂在HER中表现出了优异的性能。　　第七章，利用反相胶束体系快速、简单、高效地制备了具有均一尺寸和形貌的ZIF-8纳米晶。通过控制前躯体的浓度、反应温度、水的量以及表面活性剂的结构可以精确地调控ZIF-8纳米晶的尺寸。用不同尺寸的ZIF-8纳米晶作为催化剂，研究了Knoevenagel缩合反应活性中ZIF-8纳米晶的尺寸效应。在此基础上，为了拓展其潜在的催化应用，进一步使用这种方法合成了Pd掺杂的ZIF-8纳米立方体。　　最后总结了本论文研究工作，展望了贵金属纳米材料表界面控制所面临的机遇和挑战。