金属和半导体纳米粒子由于其独特的化学及物理性质使其具有很多与传统块状材料和分子物质不同的性质,因而科研人员对于该领域进行了大量基础和技术性研究。这类纳米粒子在纳米电子器件、多功能催化剂、化学传感器、数据存储、生物标记等多种应用中展示出巨大的潜力。其中,单分子层保护的纳米粒子代表着一种独特的纳米材料,可作为在纳米尺度构建先进功能纳米结构的基石。由于纳米复合材料的性质,我们不仅可以通过调控金属核,而且可以通过调控有机保护层以及金属-配体的界面相互作用来操纵纳米粒子的材料性质。在该领域中,巯基衍生物由于巯基对过渡金属表面具有很强的亲和力而被广泛用作纳米粒子表面功能化的配体,最近的一些研究表明,过渡金属纳米粒子如Au、Pt、Ti、Ru和Pd,可以被稳定的金属-非金属共价键所钝化。并且近年来,人们发现可以通过稳定的金属-碳（或金属-偶氮）共价键（包括金属-卡宾（M=C）、金属-炔基（M-C）/金属-乙烯叉（M=C=C）及金属-氮卡宾（M=N）键等）来对金属纳米粒子进行表面功能化工作。由于过渡金属纳米粒子与端碳分子之间形成了dπ-pπ相互作用,使金属-配体界面的界面电阻明显降低,从而产生了前所未有的光电性质。本文旨在探讨含有特征官能团的有机配体对纳米粒子的界面性质的影响,并利用金属-非金属界面作用对于有机催化反应催化剂进行性能优化。所以,本论文主要介绍了利用含腈基、异腈基、空间型及末端型炔烃有机配体对过渡金属钌纳米粒子进行表面修饰,系统研究了不同配体在纳米粒子表面的界面成键方式,以及界面结构对于纳米粒子光学、电子性质及催化性能的影响,主要研究内容如下:（1）含腈基官能团的有机分子配体通过自组装的方式结合在纳米颗粒表面,从而制备了可以在空气中稳定存在的钌纳米颗粒。通过¹H NMR和TGA测试结果以及红外光谱和¹⁵N同位素标记表明,金属-配体界面键是以”end-on”的构型存在的。XPS测试结果表明界面间存在明显的电荷转移现象。另外,从荧光测试中我们可以发现,这种强的金属配体界面键可以使得粒子内电荷在界面结合处实现有效地电荷局域化。（2）通过利用异腈基分子形成了稳定存在的具有Ru=C=N界面结构的钌纳米粒子,并用异腈分子功能化的钌纳米粒子与乙烯基衍生物进行的烯烃交换反应证明Ru=C=N界面结构的存在,利用一系列结构及性质表征可以发现共轭的Ru=C=N界面键导致粒子内存在明显的电荷离域现象,从而使纳米粒子与结合的有机配体分子之间发生强烈的共轭,表现为纳米粒子结合的芘基分子的最大荧光发射峰和荧光寿命相比于芘基分子单体存在明显的红移现象。（3）通过利用末端型炔烃和空间型炔烃有机配体制备了稳定存在的钌纳米粒子,并通过不同的表征手段对钌-炔界面键合作用进行了系统研究。实验结果表明,空间型炔烃配体可以在钌纳米粒子表面形成弱的δ-π共价键。并且可以在纳米粒子与吸附的空间型炔烃分子之间观察到明显的电荷离域化现象。此外,由于空间效应和电子效应,末端炔烃功能化的钌纳米粒子对苯乙烯分子中烯烃官能团的加氢反应具有很高的催化选择性。