碳纳米管(CNT)作为一种新兴的纳米碳材料,具有高的比表面积,强的气体吸附和溢流等性能。许多研究结果认为,CNT是催化剂的优良载体,尤其在氧化和还原反应方面,CNT负载型催化剂往往表现出优异的催化性能；此外,CNT纳米管腔所表现出限域效应,在若干新催化材料研发过程中也取得了引人注目的结果。　　 本学位文以甘油氢解和CO选择性消除为目标反应,制备了CNT负载型RuFe(RuFe／CNT|)和CoRu(CoRu／CNT)双金属催化剂,分别考察其对甘油选择性氢解制二元醇(1’2-丙二醇和乙二醇)和富氢气氛中CO甲烷化的催化性能:并制备了CNI、限域型Ru催化剂,考察其富氢气氛中CO优先氧化(CO-PROX)的催化性能。在对催化剂结构和性质以及相应催化反应进行一系列表征研究的基础上,建立构.效关联,取得了以下主要研究结果。　　 1、研究结果表明,Ru／CNT催化剂上甘油氢解反应性能优于其他载体负载型Ru催化剂,其反应速率和二元醇产率与Ru纳米粒子尺寸密切相关,粒径越小,催化活性越高,但二元醇收率只有当Ru粒径在5 nm左右时出现峰值；而且,Ru／CNT催化剂在重复使用过程中Ru粒子将明显长大,催化剂性能逐渐降低。进而,通过引入适当的Fe物种制得了RuFe／CNT双金属催化剂,在相同Ru粒径下,其甘油氢解活性与Ru／CNT类似,但二元醇选择性高出一倍多,而且该类催化剂在多次重复使用过程中,催化性能和金属纳米粒子尺寸未发生明显改变。通过运用.XRD、H2-TPR、TEM和原位XPS等表征研究表明,当适当比例Fe引入到Ru／CNT催化剂时,一部分Fe与Ru形成RuFe合金并存在于Ru纳米粒子表面,这种RuFe合金物种可改变Ru纳米粒子的表面电子结构,从而调节催化剂二元醇的选择性,另外有一部分的Fe以FeO物种形式分散于载体和Ru纳米粒子的表面或界面,这部分FeO物种可以促进催化剂的稳定性,使RuFe／CNT双金属催化剂在多次循环使用中,其催化活性保持不变。　　 2、利用CNT的孔道限域效应,采用浸渍和超声辅助的方法制备了CNT限域的Ru催化剂(5 wt％Ru／CNT-in)并用于CO选择氧化反应中(CO-PROX)通过H2-TPR、TEM、SEM和XRD等手段表征Ru纳米粒子的位置和催化剂的结构。结果表明,采用该种方法制备的5wt％Ru／CNT-in催化剂中有大于80％的Ru纳米粒子位于CNT的孔道内部,且分散良好,其粒径为1.8 nm。活性测试结果表明,5 wt％Ru／CNT-in催化剂具有比非限域的5 wt％Ru／CNT-out催化剂以及其他载体负载Ru催化剂更好的CO-PROX反应活性,可以实现CO在333～393 K完全转化,且可以在含有CO2和H2O气氛中,连续使用100 h以上。通过考察H2浓度、Ru负载量、反应温度等对催化剂活性的影响推测,5 wt％Ru／CNT-in具有较好活性的主要原因是CNT管内外电子性质差异和纳米孔道对反应物选择性富集的共同结果。　　 3、为避免CO-PROX反应需额外引入氧气而带来的安全问题,进一步以CO甲烷化反应作为研究对象,制备低温下具有高活性和高选择性的CO甲烷化催化剂。通过制备研究和筛选,采用共浸渍法获得了一种具有CO高选择性甲烷化的Ru促进RuCo／CNT催化剂。结果显示,少量Ru的加入可以极大地促进Co／CNT催化剂CO甲烷化活性和选择性,可实现CO在483 K下完全转化；在CO2和H2O气氛中,CoRu／CNT催化剂可以在483～543 K间实现CO的近乎完全转化,并保持CO2的转化率在5％以下,避免了H2的大量消耗。表征结果表明,适当比例Ru的加入可以促进Co的还原,提高金属纳米粒子的分散性；但加入过多的Ru时,不利于CO在较低温度下的甲烷化反应。