烧结是多相催化反应中面临的一个重要问题,高温环境下金属活性组分的烧结会降低催化反应活性,材料研究学者提出了很多抗烧结策略:增强金属-载体间相互作用力、构建强空间位阻、控制金属颗粒的均一性等。然而构建强空间位阻时往往会覆盖住金属本身的活性位点,影响反应活性;与金属颗粒具有强金属-载体间相互作用力的载体材料往往是特定的,并不能适用该金属组分参与的所有反应。因此开发有效且普适的抗烧结策略仍然是一个挑战,近年来二维强传热材料的出现从热管理角度为抗烧结提供了可行性,以传热作为切入点对金属活性组分的烧结进行调控,来满足催化剂参与反应所需的复杂环境和高效率。本论文结合分子动力学模拟和实验,提出了一种具有可推广性的热管理抗烧结策略,在微观和宏观尺度上对其传热调控机制进行研究,并采用丙烷脱氢反应作为高温模型反应,测试其反应性能,为金属的抗烧结调控和新型抗烧结材料及结构的设计提供新的启示。（1）采用分子动力学模拟,研究单纯的铂颗粒及二维强传热材料引入后负载型铂基催化剂的烧结行为、烧结动力学以及热管理调控机制。结果表明,表面传输机制和体相扩散机制下的烧结表观活化能和文献中实验测量值相近,验证分子动力学模拟铂颗粒烧结的合理性。采用Pt/Al2O3为模型催化剂,引入一系列二维强传热材料例如石墨烯、氮化硼和砷化硼后,铂颗粒烧结行为被抑制。在微观尺度上,强传热材料的引入,能够及时有效的导走烧结过程中散发的过量热,延缓铂原子速度场分布。通过匹配二维强传热材料的位置,提出一种界面热阻更小的热管理模型,即“Pt/Al2O3-二维强传热材料”构型,能达到更优的抗烧结性能。（2）组合分子动力学模拟和实验,研究热管理模型催化剂的精细调控机制,实验验证了理论预测结果,并在宏观层面加深对传热调控机制的理解。构建了具有不同构型的热管理模型,结果表明六方氮化硼层数为5,双层六方氮化硼旋转角为45°,铂颗粒得到最优的抗烧结性能;铂颗粒位错越大,铂颗粒烧结程度越明显;二维材料表面的缺陷位和铂表面包覆的二维材料都可以形成空间位阻,但后者的抗烧结效果优于前者。进一步的实验验证热管理策略的可行性和可推广性,在宏观层面上,二维强传热材料的引入能够均匀温度场的分布,协同微观传热调控机制,完成铂颗粒的抗烧结。（3）采用丙烷脱氢作为高温模型反应,将具有不同形貌的六方氮化硼引入到Pt/Al2O3催化剂中,研究其结构与反应性能的构效关系。结果表明,改性后催化剂反应活性提高,引入球磨六方氮化硼后催化剂反应/再生性能最优。高催化活性可归功于热管理调控和铂-载体间电子性能调控,热管理调控包括不同形貌六方氮化硼对铂金属颗粒进行传热调控抑制其烧结,以及在反应达到热平衡之前对温度场进行调控;载体将电子转移到铂上使其电子云分布更密集,抑制丙烯的深度脱氢、焦化,使得积炭中有序碳含量增大,从而提高催化反应活性。另外球磨六方氮化硼中缺陷位的引入能够活化积碳并提供空间位阻抑制铂颗粒烧结,从而表现出更优反应/再生性能。