催化剂在解决世界能源和环境等问题中起到了至关重要的作用,通过对催化剂的结构调控从而设计合成具有高选择性、活性、稳定性的催化剂,对CO2转化、新能源装置等重点催化应用意义重大。随着纳米材料的兴起以及现代催化表征手段的丰富,金属复合纳米催化剂由于可以精准调控表界面结构从而改变催化性能,在CO2加氢、电催化醇氧化等催化应用中得到了研究人员的广泛关注。本工作通过对金属复合纳米催化剂催化过程中界面上中间产物的吸附强度变化、表面氧空位的影响、复合材料的协同作用等,旨在为逆水煤气变换（RWGS）反应、甲烷化反应、电催化乙醇氧化等反应提供稳定的高效催化剂。具体工作如下:（1）通过构建Ni/Ga2O3界面调控催化剂中间产物的吸附能力,进而将CO2高选择性转化为CO。本工作在Ni基催化剂中引入Ga2O3构建了具有Ni/Ga2O3界面的Ni-Ga2O3/Al2O3催化剂,该界面的成功构建提高了CO2吸附能力,同时削弱了催化剂对H2的吸附,最优Ni-Ga2O3/Al2O3催化剂在350-450℃条件下的CO2加氢反应中能够极大削弱CH4的生成并得到超过95%的超高CO选择性。密度泛函理论（DFT）计算与漫反射傅立叶变换红外光谱（DRIFTS）结论证明,Ni/Ga2O3界面显著减弱了甲烷化的反应中间体*HCOO的生成,使CO2加氢反应选择性生成*HOCO并迅速分解为*CO与*OH,从而展现出优异的催化活性和CO选择性。（2）通过ZrO2的掺杂调控了 CeO2纳米棒载体中的氧空位数量,促进了 Ni基催化剂CO2低温甲烷化反应的催化活性。本工作在CeO2纳米棒中掺杂ZrO2,通过XPS、EPR表征证实了 ZrO2的掺杂可以有效调控载体中氧空位的浓度。H2-TPD与CO2-TPD结果与氧空位浓度呈正相关,证明氧空位浓度影响了Ni基催化剂对CO2和H2的吸附。催化性能结果表明,10Ni/Ce0.8Zr0.2O2-x催化剂在350℃下CO2转化率达到86.55%,展现出优异的低温甲烷化活性。（3）在超薄Pd纳米片上修饰无定形Bi（OH）3,促进了 Pd表面吸附的CO氧化脱除,进而提升了 Pd基催化剂的EOR活性与稳定性。本工作通过一步合成法在CO气氛下将无定形Bi（OH）3修饰于主要暴露（111）面的超薄Pd纳米片上,当Pd与Bi比例为10:1时,催化EOR的活性是商业Pd/C催化剂的2.3倍,此外在CO饱和条件下仍然能在一小时稳定性测试中保持最初电流密度的30%以上。由于无定形Bi（OH）3可以促进水解生成吸附态OH,协同促进界面Pd位点氧化去除表面强吸附的CO,使Pd基催化剂的EOR活性与稳定性得到了大幅度提高。综上所述,本论文根据重点催化反应的瓶颈问题,通过表界面调控设计合成了具有不同表界面性质和吸附能力的金属复合纳米催化剂。在CO2加氢反应以及乙醇氧化反应中,表界面性质对反应物和中间产物的吸附活化能力具有重要的影响。因此,本文所展开的金属复合纳米催化剂表界面结构的调控,为能源、环境等关键领域的催化剂设计合成提供了一定的理论基础与技术支持。