二氧化铈(CeO2)以其独特的储放氧性质成为催化剂领域的研究热点。对一系列的氧化还原反应，CeO2都表现出了优异的催化性能。更重要的是，大量研究表明，将CeO2与其他催化活性组分结合，设计合成新型杂化纳米催化剂，可以实现其催化性能的优化，这是由于CeO2与其他组分之间存在一定的协同作用。而且通过CeO2壳包覆纳米催化剂可以有效地改善催化剂的热稳定性。将CeO2与具有良好CO催化氧化性能的Co3O4结合可能有利于催化性能的进一步优化。本论文围绕Co3O4@CeO2核壳催化剂的设计合成开展了一系列系统性研究工作，主要包括以下几个部分:　　(1)我们报道了一种简单快速的自组装方法，第一次合成了高质量的Co3O4@CeO2核壳立方块。通过简单改变自组装过程中反应物的加入比例实现了对Co3O4@CeO2样品中CeO2壳层厚度的调控。对所合成的具有不同CeO2壳层厚度的Co3O4@CeO2系列样品进行了深入研究。结果表明，CeO2壳层厚度与其催化性能高度相关，其中具有最优CeO2壳层厚度的样品表现出最佳催化活性，其在190℃实现了催化CO完全转化。同时，该样品在催化CO氧化测试过程中表现出很好的稳定性。　　(2)我们采用简单的自组装方法合成了Co(CO3)0.5(OH)·0.11H2O@CeO2核壳纳米线作为前驱体材料，通过热处理过程实现了Co3O4@CeO2核壳纳米线的简单，清洁和大量合成。进一步系统研究了Co(CO3)0.5(OH)·0.11H2O@CeO2核壳纳米线和Co3O4@CeO2核壳纳米线的CO催化性能。实验结果证明，催化CO氧化反应可能在Co3O4和CeO2组分的交界面上进行。通过Co3O4@CeO2核壳结构的构筑有效的提升了Co3O4催化剂的催化活性和稳定性。Co3O4@CeO2核壳纳米线的催化活性与其热处理温度和样品中Co/Ce比例高度相关。其中在250℃热处理，Ce摩尔含量为38.5％的Co3O4@CeO2-1-250样品表现出最佳催化性能，在160℃实现催化CO完全转化。　　(3)我们采用简单的自组装方法合成了纳米片状、纳米颗粒状和纳米带状三种不同形貌的Co3O4@CeO2样品，研究了样品形貌对其CO催化氧化性能的影响。结果表明，通过调控样品形貌，可以实现对Co3O4@CeO2样品催化性能优化。其中Co3O4@CeO2核壳纳米带表现出了最佳性能。　　(4)我们报道了用一种相似的自组装方法将2-5 nm尺寸的PdxPt1-x纳米颗粒负载到Ni(OH)2纳米片表面形成纳米复合材料。赖氨酸因为含有氨基和羧基基团，在合成过程中起到了桥梁作用。对合成的复合物进行了详尽的表征，结果表明大部分的PdxPt1-x纳米颗粒均匀负载在Ni(OH)2纳米片表面。我们以合成的复合物作为催化剂，在过量NaBH4存在条件下催化4-硝基苯酚为模型反应，深入研究了杂化复合物的催化性能。结果表明PdxPt1-x/Ni(OH)2杂化复合物的催化活性和稳定性与其贵金属组成密切相关。其中Pd0.5Pt0.5/Ni(OH)2杂化复合物显示了最佳催化性能。通过将PdxPt1-x纳米颗粒沉积到Ni(OH)2纳米片表面，成功实现了对其催化活性、稳定性和循环再利用率的优化。