中文摘要：

根据不同材料物理化学性质，成功制备了多壁CNTs内组装金属或金属氧化物的纳米复合催化材料，利用EXAFS、ESR、XPS、Raman、CV、TPR、TG等技术，测定和比较管内组装和管外负载复合材料的电学性能，热稳定性，氧化性能等，并通过探针反应（苯加氢生成环己烷、乙苯脱氢生成苯乙烯和苯羟基化生成苯酚等）研究了活性组分Ni、Co、Ce等在碳管不同位置的催化性能。研究结果发现1）相对于管外，管内的金属氧化物更易还原或金属更易氧化；2）高温条件下，管内金属作为催化剂能使碳管在临氢条件下部分还原成甲烷；3）碳管的限域效应包括管内浓度提高、压力增加、加速电子转移，增加扩散阻力等；4）内组装样品在苯加氢反应中出现明显的诱导期；5）多壁碳管的空缺结构减少了扩散阻力，有利于反应分子的吸附和产物分子的脱附；6）相对于碳管的管径大小对催化性能的影响，碳管空缺密度的影响更大。进一步的研究发现，CNTs的结构缺陷的自发还原作用提供了促进低价或还原态金属的便利合成，CNTs上形成Fe2+、Cu+等低价活性物种的初步研究结果表明，它们在苯羟基化反应以及苯加氢反应中体现了优于其他方法得到的催化剂的活性和选择性。