合成气催化转化的研究为开发新能源体系展示了广阔的前景，对于能源结构的优化和资源的优化利用具有重要意义。本论文利用碳纳米管的限域作用首次合成了具有高含氮量（Fe∶N摩尔比为1:1）的、纯立方晶相的FeN纳米粒子，研究了其在合成气转化制低碳烯烃以及低碳混合醇中的催化性能，取得了如下结果:　　 (1)成功地制备了CNTs限域的高含氮量（Fe∶N摩尔比为1:1）、纯立方晶相的纳米FeN催化剂，发现碳管管腔的限域环境不仅限制了FeN粒子的长大，而且提高了N原子在FeN晶格中的稳定性。而相同条件下在碳纳米管外壁则得到FeN和ζ-Fe2N混合相的氮化铁。　　 (2)碳纳米管限域的FeN催化剂在合成气转化制低碳烯烃和合成气制混合醇反应中均表现出优异的抗氧化性能，使其反应活性明显高于还原铁催化剂。同时其反应活性也明显高于位于碳纳米管外壁的氮化铁催化剂，这可能是由于碳管管腔的限域作用不仅限制了氮化铁粒子的长大，而且稳定了FeN晶格中的N原子所致。　　 (3)在合成气制低碳烯烃的反应中，K、Mn、La、Cr和Mo助剂对FeN的修饰作用不同于传统还原铁催化剂，而是降低了FeN催化剂的反应活性，其中Mn助剂可以有效地提高低碳烯烃的选择性，而K、La、Cr和Mo助剂则对低碳烯烃的选择性没有明显影响。　　 (4)在合成气制混合醇反应中，K、Mn、La、Cr和Mo助剂的添加尽管降低了FeN催化剂的反应活性，其中K、Mn、Cr和Mo助剂能够促进醇类产物的生成。