传统化石能源的枯竭是当今世界发展所面临的重大问题,因而开发环保可再生的新能源至关重要。氢能(H2)具有高能量密度和对环境友好等优点,被人们认为是化石能源的理想替代品。然而,氢能的利用目前还面临着产品纯度低、提取速率低以及供氢不稳定等诸多问题。因此如何高效、稳定地制取高纯度的H2是开发利用氢能的关键。甲酸(HCOOH)和甲醇(CH3OH)由于其具有较高的含氢量和来源广泛等优点,被认为是理想的储氢材料。但是,目前催化甲酸或甲醇溶液分解制氢的技术仍存在着许多问题和挑战,如催化速率较低、催化剂稳定性差以及反应温度较高等。先前的研究表明,构建金属-载体间强相互作用(SMSI)是提高催化剂反应活性及稳定性的有效途径。因此,本论文着力于开发具有SMSI效应的Pt基催化剂用于催化甲酸或甲醇溶液高效稳定脱氢,并研究上述反应在该催化剂上的催化反应机理。本论文的研究方案主要分为以下两个部分:(1)在催化甲酸溶液分解制氢方面,我们通过熔融盐法制备得到了高纯度的纳米硼化钛,并构建了具有SMSI效应的Pt@TiB2核壳催化剂。由于Pt纳米粒子与TiB2载体之间存在的SMSI效应抑制了高温条件下Pt纳米粒子的团聚,并且也改变了 Pt@TiB2催化剂的电子结构,从而显著提高了其催化甲酸分解制氢的速率。与此同时,我们发现水分子的存在能够改变HCOOH吸附构型并促进HCOOH中H原子的有效解离,从而提高Pt@TiB2的催化性能。(2)在催化甲醇液相重整制氢方面,我们制备了具有SMSI效应的Pt/Mo2C催化剂用于低温(70℃)高效催化甲醇液相重整制氢。在该催化体系中,Pt纳米粒子与Mo2C载体之间特殊的协同作用是高效催化甲醇溶液制氢的关键因素。通过HR-TEM和XPS等表征手段,我们发现Pt纳米粒子被Mo2C载体部分包覆,从而促进了两者之间的电子转移,有助于催化活性的提高。总之,本论文提出基于SMSI效应的Pt基催化剂能够在近室温条件下高效催化甲酸/甲醇溶液分解制氢,并成功地将金属/氧化物界面效应扩展到了金属/硼化物和金属/碳化物催化体系,为设计和构建兼具高活性、高选择性以及高稳定性的Pt基催化剂提供了新的思路。