硝基苯催化加氢生产苯胺是一个重要的工业化生产过程。研究学者们普遍认可的催化加氢过程是Haber所提出的,分为直接加氢路径和耦合加氢路径。在这个反应过程中会产生N-苯基羟胺、偶氮苯和氧化偶氮苯等具有高附加值的重要反应中间体以及产物苯胺,它们在化工、医药、染料等方面具有非常高的应用价值。由于硝基苯还原过程十分复杂,反应生成的副产物较多,选择性难以有效控制。因此,通过高效加氢催化剂选择性调控得到特定产物仍是一个具有挑战性的课题。通过设计不同的催化剂用于提高硝基苯加氢过程中对某一特定产物的选择性具有重要的应用价值。硝基苯催化加氢的产物选择性与催化剂的结构和性质密切相关。通过对不同催化剂与催化过程中反应物、中间体以及产物在催化剂表界面的相互作用进行研究,有助于理解不同催化剂催化硝基苯选择性加氢过程的反应机理。目前,硝基苯催化加氢过程的检测方法有很多,常用于催化反应检测的紫外可见光谱、高效液相色谱和核磁共振等方式的检测是非在线的、终态的检测,难以对催化反应过程进行催化剂表界面的原位实时监测。而原位红外光谱因其对水体系具有强吸水性,也极大限制了对非均相催化反应过程的监测。电化学研究方法对反应物中间体的吸附能力较弱,难以对各种电化学现象和反应机理进行深入的研究。表面增强拉曼光谱（SERS）是一种可以对物质进行原位分析的高灵敏、非破坏性的光谱技术,可以实时从分子水平提供反应中间物种和产物的光谱信息,是研究反应过程、揭示反应机理的有力工具。因此,在该论文中,我们利用SERS技术,研究了Au@Au和Au@Au Cu催化剂表界面与硝基苯催化还原反应体系的相互作用,用于硝基苯催化加氢反应选择性调控机制的研究。本论文,第一章综述了硝基苯催化还原的研究意义和催化剂选择性调控的研究现状,阐述了反应过程的检测手段以及SERS对表界面反应的研究现状。提出了利用SERS技术研究硝基苯催化加氢反应选择性调控过程的研究思路。在第二章中,我们合成了具有SERS增强和催化活性的双功能Au@Au催化剂,利用原位SERS对Au@Au催化硝基苯催化加氢过程进行原位实时监测。观察到Au@Au催化下硝基苯催化加氢选择性生成偶氮苯中间体后并进一步得到产物苯胺。结合密度泛函理论（DFT）计算,从纳米材料的结构性质和吉布斯自由能的角度分析了反应物和产物分子与Au@Au催化剂表面之间的相互作用选择性还原路径的机理。在第三章中,我们利用原位SERS探究了Au@Au Cu催化剂选择性的影响。通过掺杂非贵金属Cu,合成具有不同摩尔比的Au Cu合金催化剂,观察到了Cu的掺杂使得硝基苯催化加氢路径中偶氮苯中间体消失,通过直接路径生成中间体N-苯基羟胺后进一步转化为产物苯胺。进一步结合DFT分析了Au@Au Cu合金催化剂对反应物、反应中间体和产物分子的相互作用。综上所述,通过原位SERS对硝基苯催化加氢过程进行原位监测,研究了催化剂与反应体系之间的相互作用,揭示了催化剂对不同组成和结构对硝基苯还原过程选择性影响的机制。本研究为深入理解硝基苯催化加氢的反应机理、指导设计新型高效催化剂提供了新方法和理论。