在催化反应过程中,大多数的催化反应均发生在催化剂的表面或界面。因此,理解催化剂的表面/界面效应对催化反应的影响,特别是探索表面/界面应变与催化性能之间的构效关系,将为设计高性能催化剂提供重要的思路。表面应变工程（surface strain engineering）通过调制催化剂的电子结构实现优化催化性能,已经成为设计高性能催化剂的重要手段。表面应变通常由不同组分之间的晶格失配产生,或者存在于十面体或者二十面体孪晶结构中。大量的实验和理论分析证实拉伸应变向上移动d带中心,从而与吸附物产生更强的相互作用,而压缩应变向下移动d带中心,从而削弱相互作用。此外,金属纳米结构中的孪晶缺陷可以调节其电子结构和表面反应活性,因此孪晶缺陷也是提高催化性能的重要因素。我们选取两种典型Au、Pd贵金属纳米晶催化剂作为研究对象,系统探究表面应变与催化性能之间的构效关系。首先,系列Au纳米晶结构表征证实二十面体纳米晶和八面体纳米晶都由{111}面组成,立方体纳米晶由{100}面组成,发现二十面体纳米晶存在表面缺陷。精确晶格常数分析结果表明二十面体{111}面的晶格间距为0.235 nm,而八面体的晶格间距为0.224 nm,证实二十面体表面存在着拉伸应变。我们开展二十面体Au纳米晶、八面体和立方体Au纳米晶葡萄糖电催化氧化性能测试,研究结果表明立方体纳米晶催化剂性能优于八面体纳米晶,其主要原因是{100}面比{111}面具有更高的催化活性;二十面体纳米晶催化剂性能优于立方体纳米晶,其主要原因归结于二十面体表面存在拉伸应变和缺陷。同样地,H₂O₂电催化研究结果发现二十面体Au修饰的工作电极与H₂O₂浓度呈现出很好的线性关系。随后,我们继续探究了贵金属Pd纳米晶表面应变与催化性能之间的构效关系。对比了由{111}面包围的二十面体Pd纳米晶与由{100}面包围的立方体Pd纳米晶在葡萄糖电催化氧化中的催化性能,对于葡萄糖催化氧化来说,{100}面比{111}面更具有优越的催化性能。但是由于二十面体Pd存在的表面拉伸应变与孪晶缺陷。在我们测试的结果中,在相同葡萄糖浓度的条件下,二十面体Pd仍然比立方体Pd具有更高的氧化电流密度。与二十面体Au纳米晶修饰电极对比立方体Au纳米晶修饰的电极的测试结果保持一致。进一步地证实了五重孪晶表面存在的表面应力与孪晶缺陷对于电催化过程具有促进作用。