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二氧化铈（Ceria,CeO2）作为一种常见的稀土化合物,常以淡黄色或白色粉末的形式存在。CeO2因其独特的电子结构,表现出优异的氧化还原性能及卓越的储氧能力（OSC）,因而可称作是太阳能电池以及催化领域的明星材料。迄今为止,CeO2在三元催化剂（TWCs）的应用中已达到市场化、规模化的生产;并且CeO2在燃料电池领域的研究也引起了广泛的关注;更重要的是,由于CeO2结构中的Ce（IV）与Ce（III）之间电子的可逆化传输以及氧化铈本身具有优良的储放氧性能,使其在重整反应、水煤气变换反应（WGSR）、CO优先氧化、有机反应、挥发性有机化合物（VOCs）的氧化、光催化反应等领域成为一大研究热点。由于纳米级别的CeO2具有尺寸小、比表面积大等特点,因而使其表面活性得以大大提升。但是将其应用于催化反应中时,也会因为这些特点而容易发生团聚,进而导致颗粒尺寸增大,影响催化剂的稳定性和使用寿命。要解决这一难题,可对氧化铈进行表面改性,降低CeO2的表面张力,提升CeO2纳米材料的催化性能。同时,通过对CeO2的改性还可以拓宽CeO2纳米材料的应用范围。本论文利用界面化学反应法和浸渍还原法合成金属-氧化铈异质结材料,并分别进行苯甲醇氧化酯化反应、光降解、甲醛室温制氢等方面的应用性研究。本论文的研究内容如下:1、采用水热法合成了CeO2纳米棒,在室温下通过界面化学反应法和浸渍还原法制备了Au-CeO2,将其应用于苯甲醇的氧化酯化反应中进行催化活性和稳定性研究。结果显示,界面化学法制备的Au@CeO2异质结作催化剂的活性和稳定性高于浸渍还原法制备的Au/CeO2,其中3 wt%Au@CeO2催化苯甲醇氧化酯化的产率为56.1%。2、以CeO2纳米棒为载体,在室温下通过界面化学反应法和浸渍还原法制备了Ag-CeO2,在紫外灯和氙灯的光源下光催化降解孔雀石绿（MG）和卡马西平（CBZ）两种污染物。结果显示,目标污染物的浓度、催化剂浓度、Ag负载量、PH、氧化剂均对光降解的结果产生较大的影响;通过自由基捕获实验探究了光降解的机理,结果表明光降解MG和CBZ的主要活性物种均为光生空穴（h+）和羟基自由基（·OH）。3、以CeO2纳米棒为载体,在室温下通过界面化学反应法和浸渍还原法制备了Pd-CeO2,在室温下催化甲醛制氢。结果显示,初始甲醛浓度、初始NaOH浓度、Pd负载量、温度等条件都是产氢速率的影响因素,界面化学法制备的2.1 wt%Pd@CeO2催化活性最佳,得到最佳平均产氢速率156.0 mL·min-1·g-1cat.。综上所述,金属-二氧化铈异质结材料在醇的氧化酯化、光降解、甲醛产氢等领域表现出良好的催化活性和稳定性。CeO2-基异质结的制备过程简单,在催化领域具有广阔的应用前景。