负载型金属催化剂是目前研究最广泛的多相催化剂,其活性物种的结构尺寸和分散状态是影响催化剂活性的重要因素。而催化剂活性物种的前驱体种类、负载方式及其与载体键合力对其结构尺寸和分散状态有重要影响。与传统负载型催化剂相比,单分散原子（簇）金属催化剂能够暴露出更多的活性位点,提高了活性中心金属原子的利用率,降低了贵金属催化剂的制造成本。尺寸的减小引起许多新的特性（急剧增大的表面自由能、量子尺寸效应、不饱和配为环境等）,从而赋予其优异的催化活性和选择性。但是由于纳米尺度粒子具有极高的表面能,在制备和反应过程中,极易长大,难以获得活性中心分散良好的负载型催化剂。近年来,单原子（原子簇）分散催化剂研究受到人们关注,与传统负载型催化剂相比表现出优异的催化性能。但仍然存在单分散金属催化剂的活性中心物质负载量低,单分散形态难以控制的问题。此外,目前设计合成的众多单原子催化剂,仅为单一种类原子活性中心催化剂,而在现有工业化催化剂中,大部分催化剂催化作用是由多种活性物质协同完成,因此研究合成具有协同效应的单分散异质原子簇催化剂具有重要意义。金属原子簇合物具有明确化学计量比的中心金属原子和外围有机框架结构,且中心金属原子个数及种类可控,将其作为前驱体担载到载体上,有望制备出分散性好、粒径较小的负载型催化剂。基于上述考虑,为了得到分散性良好的负载型催化剂,本文从金属原子簇合物前驱体出发,通过将不同原子簇合物和金属氧化物结合,制备了相应的分散良好的金属催化剂,进行了单分散原子（原子簇）催化剂合成的初探工作。该研究策略将拓宽的金属原子簇合物的应用,同时也为制备单分散原子（原子簇）金属催化剂提供了一条新的思路。本论文共分四部分:第一部分为绪论,简要综述了原子簇合物的性质特点及单分散金属催化剂的研究进展。第二部分主要开展了Pt/CeO2催化剂设计合成及其在甲烷水蒸气重整中的应用研究。根据文献合成了[Pt3（CO）6]52-原子簇合物,将其浸渍负载到二氧化铈上,然后热解,制备得到Pt/CeO2催化剂,将其应用于甲烷水蒸气重整反应,通过对温度、水碳比、空速等实验条件摸索,得到了适宜甲烷高转化率的工艺参数。第三部分主要设计合成了Fe-Pt/TiO2催化剂并将其应用于有机污染物的光催化降解。根据文献合成了[Fe4Pt（CO）16]2-原子簇合物,通过浸渍方法负载到二氧化钛载体上,然后热解得到Fe-Pt/TiO2催化剂,并研究了其可见光催化降解亚基蓝的光催化性能。研究表明,浸渍热解铁铂双金属原子簇合物得到的Fe-Pt/TiO2催化剂具有优异的电子和空穴分离能力,从而提高了光催化降解能力。第四部分主要总结了本课题现阶段的研究进展及接下来的研究计划,并对该领域的研究发展趋势进行了展望。