“协同效应”或“双功能机理”以及多孔结构所赋予的高比表面积和大量催化活性位,使多孔双金属材料具有优异的催化性能,对其制备及催化应用的研究最近越来越受关注。本论文主要进行了分级孔Au-Cu合金薄膜(HPAFs)整体催化剂、Cu-基表面双金属多孔结构丝网整体(AuxCuyPFs/Cu. AgxCuyPFs/Cu)催化剂的制备、表征及其对苯甲醇的选择性催化氧化性能的研究。具体内容包括：1、分级孔Au-Cu合金催化剂的制备及其催化性能研究采用合金化／去合金化法在Au-Cu合金丝表面制备了分级多孔Au-Cu合金薄膜,分级多孔结构是由微米级(几微米)的大尺寸孔道-系带和纳米级(几纳米)小尺寸孔道-系带构成。通过对电沉积、高温热处理及腐蚀条件的控制可以调控表面多孔薄膜层的厚度、结构以及组成。去合金化处理残留的Cu在富Au的系带上形成了AuCu合金结构,其可以有效地促进分子氧的活化,赋予所制备的多孔Au-Cu合金薄膜结构对苯甲醇选择性氧化转化为苯甲醛具有高催化活性和高选择性。研究发现,低浓度的氧气(9.1%)即可有效地活化反应,当进气组成中O2与苯甲醇比值接近或等于化学计量比时(0.5),可以得到最高的苯甲醇转化率。进一步的动力学研究表明,在此多孔Au-Cu合金结构上进行的苯甲醇氧化反应,遵循典型的氧化脱氢机理。由于AuCu合金结构的高催化活性,使得分子氧可以被迅速活化,苯甲醇的脱氢反应得以快速进行,从而孔内扩散为整个过程的速控步骤。显然分级孔结构有利于反应物分子在孔内迁移到达催化活性中心,这也是所制备的Au-Cu多孔合金薄膜具有高催化活性的另一个原因。2、Cu-基表面多孔结构丝网整体AuxCuyPFs/Cu催化剂的制备及其催化性能研究以商购的高纯Cu线为基底材料,采用氢气气泡模板法在其表面电化学沉积生长AuxCuy双金属多孔结构,得到Cu-基表面双金属(AuxCuy)多孔结构丝网整体催化剂。该材料表面具有微米级孔(5-20μm)的多孔结构,其中微米级孔的孔壁是由纳米级颗粒组成。研究说明,通过控制电沉积前驱溶液中Cu的比例可以有效地控制多孔结构的表面组成与结构,实现对其可控制备。采用该方法可以将Au在催化剂中的总含量控制在0.5%以下,从而保证Au的高分散性,提高其利用率。我们将其用于苯甲醇的气相选择性氧化,发现多孔结构的组成对其催化活性有显著影响,当控制沉积前驱体溶液Au、Cu比例为1：1时显示了最好的催化活性。研究表明,对AuxCuyPFs/Cu进行氧化预处理,在AuxCuy多孔结构中生成Cu20物相,是其获得高催化活性的关键。AuCu-Cu2O异质结构可以有效地活化分子氧,表现在反应体系中加入的少量氧气就可以促进苯甲醇脱氢转化为苯甲醛,当进气中的氧醇比为化学计量比时就可以达到最高的转化率。3、Cu-基表面多孔结构丝网整体AgxCuyPFs/Cu催化剂的制备及其催化性能研究以商购的高纯Cu线为基底材料,采用氢气气泡模板法在其表面电化学沉积生长AgxCuyPFs/Cu双金属材料。该材料具有微米级大孔的多孔结构,并且微米级的孔壁是由纳米级颗粒组成。研究表明,通过控制电沉积液中Ag、Cu的比例可以有效地控制多孔结构的表面组成,实现对其可控制备。我们将其用于苯甲醇的分子氧催化氧化,发现多孔结构的组成对其催化活性有显著影响,当控制沉积前驱体溶液Ag、Cu比例为1：1时,AgxCuyPFs/Cu取得最高的催化活性,在240℃苯甲醇的转化率可达到74.5%。采用该方法可以将金属Ag在催化剂中的总含量控制在0.5%以下,从而保证Ag的高分散性,提高其利用率。研究表明,对AgxCuyPFs/Cu进行氧化预处理,在AgxCuy多孔结构中生成Cu20物相,是其获得高催化活性的关键。此外,构成AgxCuyPFs/Cu催化剂孔壁的纳米颗粒的相对较小的尺寸,赋予了其远高于AuCuPFs/Cu催化剂的催化活性。这也证明对于Cu-基表面多孔结构丝网整体(AuxCuyPFs/Cu、AgxCuyPFs/Cu)催化剂,其催化功能薄膜的微米孔-纳米颗粒结构有利于其获得高催化活性。