现代工业和交通运输业排放的气体中包含大量二氧化碳和挥发性有机化合物（VOCs）。CO₂气体是造成温室效应的主要原因,因此,减少CO₂排放和加强CO₂利用已成为研究热点。CO₂甲烷化是CO₂综合利用方式之一,其可将“废物”变为有用的能源化学品甲烷。同时,绝大部分VOCs污染环境、危害人体健康,因此VOCs的消除治理是人们密切关注的问题。VOCs催化氧化是有效的消除途径之一,其可将有毒物质完全转化。CO₂甲烷化反应和VOCs催化氧化过程的核心在于高活性高稳定性催化剂的创制。本论文通过设计和制备了一种新型的镍物种负载型催化剂（纳米镍物种锚定于层状氧化硅薄片）和一种新型的铂金属负载型催化剂（纳米铂颗粒负载于非晶氧化钛）,探究了催化剂的合成过程和催化性能。期望本研究能为高效镍、铂金属纳米颗粒负载型催化剂的设计与应用提供理论和实验依据。第一部分内容围绕二氧化碳甲烷化反应进行研究。相比于钌和铑等贵金属,镍价格便宜,且催化性能好,具有实际应用前景。硅酸镍氢氧化合物具有典型的层状结构,镍元素均匀地锚定于氧化硅层间。这种层状结构既能提高材料的比表面积,又能促进反应物分子在镍活性位点上的吸附与化学活化,因此硅酸镍氢氧化物是良好的镍基催化剂前驱体。本章通过还原硅酸镍氢氧化物,可得到镍物种高分散于层状氧化硅基质催化剂。该催化剂具有高的比表面积(可达286.4 m² g^-1),对二氧化碳甲烷化反应表现出优异的甲烷选择性（91.4%）和CO₂转化率（64.2%）以及良好的热催化稳定性。第二部分内容围绕VOCs催化氧化反应展开研究。采用共沉淀法制备掺磷非晶氧化钛载体,并通过传统浸渍法负载铂纳米颗粒,得到的负载型铂基催化剂在温和条件下对甲苯等VOCs催化氧化反应显示出良好的催化性能。制备的掺磷非晶氧化钛载体具有高的比表面积（相比本征二氧化钛的比表面积提高了27倍）。通过浸渍法成功将铂纳米颗粒（平均粒径1.8±0.5 nm）高度均匀分散于非晶氧化钛载体。最优样品Pt/40-ATO-P对甲苯催化氧化具有良好的催化活性和稳定性,其T₅₀和T₉₀（转化率为50%或90%所需的温度）分别为130 ^oC和140 ^oC,均明显低于对比样Pt/Ti O₂。此外,Pt/40-ATO-P催化剂对于其它VOCs（苯、1,3,5-三甲苯、乙酸乙酯和正己烷等）均表现出较好的催化性能。