贵金属-氧化物纳米复合体同时具有氧化物纳米材料和贵金属纳米材料两种纳米材料的物理化学和光学性质,且金属纳米材料和氧化物材料之间存在一定的协同作用,使得贵金属-氧化物纳米复合体材料在材料科学研究和催化应用中有着巨大的潜力,现在已经成为当今材料科学领域的研究热点。金-二氧化钛、钯-二氧化钛以及金钯-二氧化钛纳米复合体由于在温和条件下醇的选择性氧化,催化氢气和氧气生产过氧化氢,催化一氧化碳氧化等方面有很大的应用潜力,已经逐渐引起人们的关注。本文的研究目的是探索绿色化学兼容的制备方法来合成金-二氧化钛、钯-二氧化钛和金钯-二氧化钛纳米复合体,并对纳米复合体进行系统详细的表征,分析各成分间存在的相互作用,对纳米复合体在催化方面的应用进行研究。具体内容如下:1.通过室温离子液体辅助溅射法,以金靶材、钯靶材为金属源,可控合成不同金钯比例的金钯-二氧化钛纳米复合体,利用高分辨透射电镜(TEM)、X射线粉末衍射仪(XRD)、紫外可见分光光度计、X射线光电子能谱和同步辐射等对所合成出的金钯-二氧化钛纳米复合体的形貌、化学组成以及电子结构进行系统的表征。结果表明,采用该方法合成的金钯-二氧化钛纳米复合体中,金属纳米颗粒在二氧化钛表面分布均匀,颗粒尺寸可控性好,且金元素和钯元素在双金属颗粒中分布均匀,电子结构的表征表明二氧化钛、金以及钯之间有电子的转移。2.将所合成的不同金钯比例的纳米复合体用于1-苯乙醇的氧化,研究金钯比例对于金钯-二氧化钛纳米复合体催化能力(转化率)的影响,并分析金钯比例对纳米复合体催化能力产生影响的原因。3.利用化学气相沉积(CVD)管式炉在氢气氛围中对二氧化钛进行氢热处理来制备富含氧空位的二氧化钛,以下简称TiO2(OV),并对合成的TiO2(OV)进行表征,然后用室温离子液体辅助溅射法负载金纳米颗粒,并对其进行表征。4.将合成的Au-TiO2(OV)纳米复合体用于4-硝基苯酚的还原反应,研究表明氧空位对于纳米复合体的催化性能有一定促进作用。本论文相关结果表明,与传统的金属离子还原方法相比,离子液体辅助溅射法展现了一定的优势,包括制备工艺简单,绿色环保,金属颗粒尺寸可控性强等。催化实验结果表明,在温和条件下(温和的气压和温度),对于1-苯乙醇的无溶剂氧化,纳米复合体表现出较高的催化活性。这种制备方法是直接高效的,完全没有副产物,且不需要添加稳定剂。所有表征结果包括形貌,电子结构以及光学表征表明该方法能可控的制备金钯-二氧化钛纳米复合体。同时我们也发现制备的双金属-二氧化钛纳米复合体的催化活性与纳米复合体中金钯原子比例有很大的关系,而这可以通过目前的离子液体辅助溅射法进行调控。