由于化石燃料的总储量有限、不可再生,并且化石燃料在使用、加工过程中会不可避免地释放出大量的有害物质和温室气体,对环境造成了严重的破坏。而小分子转化反应对于提高化石燃料的利用率及减少其加工过程中对环境的危害有着重要的意义。因此,高选择性的小分子转化反应的催化剂的设计合成,逐渐成为人们研究的焦点。对于小分子转化反应机理的研究表明,催化剂的表界面是小分子转化反应发生的重要场所,因此,对催化剂的表界面进行合理的调控,是提高小分子转化反应的选择性的有效策略。本论文中,我们主要通过不同的表界面调控策略,主要包括（1）构建二维约束界面、（2）改变反应过程中不同元素在催化剂表面的富集情况、（3）采用不同的载体效应与第二金属效应的相互协同,制备了多种纳米催化剂,并将其应用于小分子转化反应,并深入探讨了表界面的调控策略对于小分子转化反应选择性的影响。主要内容概括如下:第一章:简要概述了二氧化碳还原反应和选择性氢化反应的反应机理及其催化性能评价指标,并介绍了目前用于调控催化剂的表界面的一些策略,同时阐明本文的选题依据和主要研究内容。第二章:在超薄的二维Pd纳米片上,通过引入Pb物种,构建了拥有独特二维约束界面的Pd-Pb纳米片,并研究了其在炔烃半氢化反应中的性能。结果表明,这种二维结构中的约束界面,对于炔烃半氢化反应的选择性的提升有着重要的作用。第三章:通过对双金属Cu-In纳米颗粒的结构和相的调制,开发了一系列Cu-In双金属催化剂,并应用于电化学生产不同CO/H2比例的合成气。研究表明,催化剂表面的Cu元素和In元素在二氧化碳还原反应过程中的不同富集情况,是实现生产可调CO/H2比例的合成气的关键。第四章:应用载体效应和第二金属效应的相互协同作用,将不同组分的CuM（M=Cd、Sr、Ag、Sn）材料负载于不同的氧化物载体上,开发了一系列Cu基催化剂,以定向提升多种二氧化碳还原产物的选择性。同时,氧化物载体的强氧化性可以将催化剂表面的Cu物种维持Cu+的化学态,这也是高选择性的关键所在。