功能化苯胺是生产各种化工、医学、染料和颜料等工业品极其重要的高附加值中间体。为此,科技工作者一直在努力设计出各种催化体系,以实现硝基芳烃高效选择性转化成相应的苯胺。然而,负载型金属催化剂仍然存在反应时间长、温度高、高压氢气等缺点,严重制约了其进一步发展。因此,研发出具有硝基芳烃高效选择性氢化成相应苯胺的催化剂,将具有十分重要的现实意义。本论文从实现高效选择性氢化硝基芳烃的应用出发,将限域效应引入到催化剂的可控合成中,构建出以双层中空/多孔二氧化硅（SiO2）为基础的催化剂。进一步研究催化剂的结构与硝基芳烃氢化行为的构效关系。深入研究和分析硝基芳烃氢化的中间体结构、形态和转化路径。结合密度泛函理论（DFT）计算或分子动力学模拟等手段,阐明硝基芳烃高效选择性氢化机理。具体研究内容如下:（1）创新地将限域空间作为氢化硝基芳烃的主要反应场所,来代替传统表面氢化硝基芳烃反应。通过以金属纳米粒子为催化中心,以双层中空SiO2为限域载体,以聚苯乙烯调控限域空间,制备出新型限域催化剂（SiO2-金属@void/SiO2）。所合成的催化剂因限域效应呈现出良好的催化活性和稳定性。如SiO2-Ag@void/SiO2催化剂对4-硝基苯乙烯和邻氯硝基苯的还原选择性分别达到99.9%和99.3%,高于传统表面负载型银催化剂的氢化效果（54.2%,57.3%）,此外,因外层SiO2的保护作用,所研制的催化剂在循环氢化硝基芳烃4次后其选择性仍然达到99%。尤其是催化剂的结构和形态也未见明显变化,表明其良好的化学稳定性。（2）为了进一步解决分子尺寸相似的硝基芳烃的底物选择性催化问题,在上述限域催化剂的基础上,进一步在最外层SiO2表面接枝功能性聚N-异丙基丙烯酰胺,研制出一种金或银限域的无机-有机框架催化剂。所合成催化剂因其功能性聚合物的存在,能精准筛选和识别催化底物,取得了完美的硝基芳烃底物选择性催化（100%）。通过一系列对比实验与DFT计算结果,阐明了催化剂双层限域结构和聚N-异丙基丙烯酰胺与硝基芳烃分子形成氢键网络,是实现硝基芳烃高效底物选择性的关键因素。（3）为了降低催化剂的成本,在贵金属限域的无机-有机框架催化剂制备的基础上,进一步制备出过渡金属限域的无机-有机框架催化剂。尽管所合成催化剂比贵金属限域催化剂的催化活性要低,但是仍然获得了极好的硝基芳烃底物选择性催化（100%）。再次验证了催化剂双层限域结构和聚N-异丙基丙烯酰胺与硝基芳烃分子形成氢键网络,是实现硝基芳烃高效底物选择性的关键因素。（4）为了在光催化的条件下实现硝基芳烃的高效氢化并且摆脱对有机体系的依赖,以中空二氧化硅（SiO2）为载体,以Ag/Ag2O复合半导体为光催化剂,构建出限域型光催化剂。所合成光催化剂（SiO2-Ag/Ag2O/void@SiO2）呈现出其独特的结构特征:即Ag/Ag2O光敏剂被限域在两层SiO2之间,在光催化产氢的过程中,外层的SiO2能抑制氢气的逃逸。因此,在光催化硝基芳烃的过程中,能迅速把光产生的氢转移到硝基芳烃分子中,极大地促进催化剂的氢化效率。与表面负载型Ag/Ag2O催化剂相比,限域光催化剂呈现出极好的光催化还原硝基苯的能力,在水体系中其还原率达到了99%（产率:99.1%,选择性99.3%）;而在混合体系中（水/异丙醇）其还原率达到了100%,远高于表面负载型催化剂相应的氢化效率（产率:7.9%,和选择性:28.5%）。（5）为了进一步提高水体系硝基芳烃的光催化效率,特引入窄带隙和强可见光吸收的Cu2O作为光催化活性中心,以分级中空SiO2作为限域载体,制备出Cu2O限域光催化剂（SiO2-Cu2O@SiO2）。与Ag/Ag2O限域光催化剂相比,所合成Cu2O限域光催化剂不仅呈现出更好的氢化硝基芳烃行为,而且还有效地抑制了Cu2O的聚集并提高其循环稳定性。