对碳材料进行非金属掺杂可有效调变碳材料的形貌、电子结构和物理化学性质，其中氮掺杂纳米碳材料研究得最为广泛，已被证明是良好的非金属催化剂及金属催化剂载体。与氮掺杂相比，将原子半径较大的硫、磷原子掺入碳材料晶格中比较困难，特别是对于比表面积较小的多壁碳纳米管而言，文献报道的硫掺杂水平仍停留在1%左右。因此，实现硫、磷等杂原子的高效可控掺杂，仍是研究者们面临的一个挑战。本文以制备较高含量硫掺杂的碳纳米管为切入点，提出氟化碳纳米管(FCNTs)快速升温方法，并将其拓展至其他非金属掺杂。在此基础上，探究了多种非金属掺杂的碳纳米管与钯间的相互作用及其对苯酚选择性加氢性能的影响。论文主要研究内容如下：
　　(1)研究发现氟化碳纳米管的高温去氟过程会引入大量缺陷，有利于杂原子掺杂，且通过优化加热方式、沉积时间、注射速率等热解沉积条件，可进一步提高掺硫碳材料的硫含量。FCNTs快速升温方法实现高效掺硫的原因在于：快速升温缩短了停留时间，避免或减少了碳环的修复，使FCNTs高温脱氟产生大量缺陷空位与硫原子掺入两个过程结合更为紧密。该方法可用于氮、磷、氮和硫、氮和磷掺杂的碳纳米管的制备，具有良好的普适性。
　　(2)采用S、N、N&S、P、N&P掺杂的碳纳米管为载体，通过硼氢化钠还原法制备了一系列Pd催化剂。通过XRD、TEM、CO-stripping、XPS表征探究了载体掺杂对Pd尺寸、电子结构的影响，发现硫掺杂碳纳米管对于Pd纳米颗粒的锚定作用最好，可显著改善Pd纳米颗粒的分散情况，使得催化剂具有最多暴露的活性位点。且载体掺杂使得电子从Pd转移到载体，Pd表面呈缺电子状态，掺硫碳纳米管上负载的钯缺电子态最为明显。
　　(3)以苯酚选择性加氢为模型反应，探究了载体掺杂对钯催化剂催化性能的影响，发现在353K，1.1atmH2的条件下，所制备的钯催化剂均具有良好的环己酮选择性，但掺硫碳纳米管负载钯催化剂具有优异的活性和稳定性。将反应的TOF与Pd纳米颗粒的电子结构相关联，发现表面缺电子的Pd更易于获得高活性。进一步采用DFT计算，证实Pd-S之间存在强相互作用，且Pd优先与石墨硫发生作用。