在非均相催化体系中,碳材料大多被用作催化剂载体,在负载金属氧化物和贵金属的催化剂中发挥着重要作用。近年来,在石墨烯被发现之后,因其独特的结构和性质,快速成为当前材料研究的热点,被认为是一种具有极大潜力的非均相催化剂的载体材料。本论文以活性炭和石墨烯等碳材料为基础,采用不同方法制备碳基铑催化剂,探究碳材料作为催化剂载体对烯烃氢甲酰化反应的催化作用,旨在提高1-烯烃氢甲酰化反应中直链醛的选择性。通过不同温度的硝酸溶液处理,在活性炭负载的铑催化剂上引入表面含氧基团,考察活性炭负载的铑催化剂表面含氧基团对1-己烯氢甲酰化反应的影响。硝酸处理后的催化剂表现出较高的直链庚醛与支链庚醛的比值,即n/i值。尤其是在80 ^oC处理的5%Rh/AC-80催化剂,其n/i值高达2.3,远高于原始5%Rh/AC催化剂的1.3,表明含氧基团的引入有利于提高庚醛的n/i值。引入的含氧基团可以改变催化剂的表面性质,因此影响催化活性位与反应物间的吸附及反应,从而有利于提高正庚醛产物的选择性。此外,含氧基团的存在还可以抑制己烯的加氢反应,降低己烷的选择性。通过以上研究,阐明了表面含氧基团影响1-己烯氢甲酰化反应的机理,揭示了催化剂的表面性质与非均相氢甲酰化反应的产物选择性有着密切关系,这为非均相氢甲酰化反应中催化剂的设计提供了新的研究思路和方向。采用乙二醇水溶液一步液相还原法成功制备了还原的氧化石墨烯负载的铑纳米颗粒（Rh/RGO）,考察了制备过程中乙二醇对氧化石墨烯和铑纳米颗粒的还原作用。将该材料用于1-己烯的氢甲酰化反应,首次考察了石墨烯基铑纳米颗粒催化剂在烯烃氢甲酰化反应中的催化性能;探究了不同反应条件下,Rh/RGO催化剂在1-己烯氢甲酰化反应中的催化性能。结果表明,较低的温度以及较短的反应时间有利于提高庚醛的n/i值。此外,低温下反应10 h后,Rh/RGO催化作用下的庚醛收率达到90%以上,n/i值仍保持在1.1,表明其具有优良的烯烃氢甲酰化催化性能。采用相同方法制备了三种不同的碳材料载体（活性炭、碳纳米管以及还原的氧化石墨烯）负载的铑催化剂,考察了不同结构载体对催化性能的影响,阐述了氧化石墨烯作为载体前驱体制备金属颗粒负载型催化剂的结构优势,并阐明了石墨烯作为金属载体的催化性能优势。结果表明,石墨烯负载的铑纳米颗粒的催化活性和选择性远高于活性炭和碳纳米管。其优异的催化性能可以归因于石墨烯独特的二维纳米层结构。氧化石墨烯的二维结构及表面基团有利于金属离子的分散,因此石墨烯负载的铑纳米颗粒比活性炭和碳纳米管负载的铑纳米颗粒具有更大的铑金属比表面积、金属分散性以及较小的粒径,从而表现出更高的催化活性。此外,石墨烯的二维结构有利于1-己烯氢甲酰化反应中铑活性位周围反应物与产物在液相的扩散及H₂/CO比值的降低。以上结果表明,还原的氧化石墨烯可以作为非均相氢甲酰化反应研究的优良载体。采用有机配体三苯基膦作为还原剂还原氧化石墨烯,同时三苯基膦还可作为功能化的配体修饰还原的氧化石墨烯负载的铑非均相催化剂。这种自制的PPh₃-Rh/RGO催化剂不仅表现出高的产物醛收率（99.2%）,而且对直链醛产物的选择性更高（n/i=2.1）。本文首次将有机配体作为多功能的还原剂还原氧化石墨烯,为非均相催化开发了一个合成石墨烯负载配体金属化合物的简单有效的方法,实现了均相配体金属化合物在石墨烯表面的固定。不仅如此,由于有机配体种类繁多,通过选择合适的配体和金属可以将该方法扩展到其他反应的石墨烯基复合材料的制备。因此,这一工作为合成还原石墨烯基复合材料的制备提供了新的思路。