在过去的几十年,均相催化剂因其具有优良的催化活性、反应选择性、较少副反应,在化学中应用十分广泛,但均相催化剂存在难以从反应体系中分离,不易回收且催化剂难以实现循环利用,对环境造成较大威胁。为了解决均相催化剂对环境所造成的污染问题,化学工作者提出了负载型催化体系,制备出多相催化剂以减少此类问题。因此多相催化剂慢慢地被科学家所发现。多相催化剂与反应底物易分离,且具有回收循环再使用等众多优点,所以,将均相催化剂负载于各种载体上而制得的多相催化剂,可有效提高催化剂的稳定性、催化活性及降低科研成本。因此,多相催化剂逐渐的受到化学界的广泛关注。在经典的纳米过渡金属催化的碳-碳键交叉偶联反应中,我们课题组不断地去探索新的高效催化剂,优化反应条件,使偶联反应达到所预想的效果。本论文以绿色化学为出发点,围绕金属催化碳碳键偶联反应开展相关工作,共分为三部分:1)使用廉价、易得、无毒、疏水、分散性良好、孔隙小的二维碳纳米材料作为载体,制备了一种新型石墨烯负载Pd、Au合金催化剂,通过XRD、TEM、元素分析、ICP-AES等测试对催化剂进行表征,最终确定以4-甲氨基吡啶作为配体,通过混合搅拌及金属和配体络合的形式成功的将过渡金属Pd、Au负载在石墨烯表面,通过ICP测得石墨烯负载钯、金的负载量,最终结果为Pd的负载量Pd为0.0157 mmol/g,Au为0.001 mmol/g。2)探索石墨烯负载Pd、Au合金催化剂对Heck反应、Suzuki反应、Sonogashira反应等碳-碳键偶联反应的催化性能的研究。通过对反应体系的优化,当Graphene-Pd-Au的用量为3 mol-100 mol ppm级,在不同的反应条件下,对于Heck reaction、Suzuki reaction、Sonogashira reaction等反应进行相应底物的扩展,最终得到的收率在80%-97%。在对反应进行底物扩展时,由于我们所使用的催化剂用量非常低,从而降低了反应的成本,也解决了产物中的重金属残留问题。3)石墨烯作为载体,因其可以提供良好的微环境,我们猜测以石墨烯为载体极大可能会极大的促进有机转化,从而使其具有更高的催化活性和选择性。总之,通过对石墨烯材料表面进行修饰改造,修饰后石墨烯通过金属离子和配体络合的作用,成功开发了一种新型、简单、高效的石墨烯负载合金催化剂,对碳-碳交叉偶联反应显示出极高的催化活性。该催化剂对以上三种碳-碳键偶联反应催化结果表明,石墨烯作为载体负载过渡金属催化剂具有非常好的应用前景。