随着现代工业的发展,环境问题日益严重,给人们的生活、工作和健康带来了巨大的影响。其中,挥发性有机化合物（VOCs）是大气污染主要成分,主要来源于运输、工业过程和家用产品等。VOCs也是可吸入颗粒物（PM）、臭氧和光化学烟雾形成的重要前驱体,其毒性、致突变性和致畸性等对环境和人类健康构成了极大的威胁。开发高效、低能的去除VOCs的方法具有重大意义。目前,去除VOCs的方法主要有吸附法、吸收法、光催化法、生物降解法、脉冲电晕法、催化氧化法等。其中催化氧化法被认为是去除VOCs最有效和最常用的方法之一,而催化氧化过程中催化剂是其核心内容,本文主要是针对VOCs的催化氧化进行了深入的研究,具有重要意义。本文首先采用液相氢气还原法制备出Au和Pt纳米粒子,对其制备条件进行了系统的研究。在此基础上,创新性提出两步液相氢气还原法,即在单金属核上生长出另一种金属的壳,从而成功地制备出双金属核壳结构的Au@Pt纳米催化剂。另外还研究了单金属Au、Pt和双金属Au@Pt核壳催化剂的催化性能,并对催化剂进行深入系统的表征,探讨了催化剂结构与催化性能的内在联系等。具体结果如下:对Au纳米粒子制备条件的研究发现,Au前驱体质量浓度、氢气压力、还原温度、还原时间等因素能影响单金属Au纳米颗粒的大小与分布,进而影响单金属Au催化剂的活性。过高的Au前驱体浓度和反应温度可使Au纳米颗粒发生团聚,从而影响催化活性;较高的氢气压力可形成高分散且粒径较小的Au纳米粒子,其催化活性也较高;适当的反应时间可以促进前驱体的还原,形成均匀分散的纳米粒子,提高催化活性。综上,Au纳米粒子的较好的制备条件为:Au浓度为1.0 mg/mL,压力为4 MPa,温度为40℃,时间为2 h。其次对Pt纳米粒子制备条件进行了相似的研究,并获得Pt纳米粒子的较佳制备条件为:浓度为2.0 mg/mL,压力为4 MPa,温度为40℃,时间为3 h。在制备单金属纳米颗粒的基础上,采用两步液相氢气还原法制备了双金属核壳结构。首先制备以Au为核,Pt为壳的Au@Pt核壳结构催化剂,与单金属Pt和Au催化剂相比,核壳双金属催化剂对甲苯催化氧化活性更高,通过调节双金属的摩尔比,发现其催化氧化活性顺序依次为Au₁Pt₂≥Au₁Pt₃>Au₁Pt₁>Au₂Pt₁>Au₃Pt₁>Pt>Au,其中Au₁Pt₂/Al₂O₃催化剂具有较好的催化性能(T₉₈=195℃)和稳定性。XPS结果表明,Au到Pt的电子转移提高了双金属催化剂的催化活性。此外,催化剂的活性组分主要以Au⁰和Pt⁰的形式存在,纳米粒子与载体之间的强相互作用也是提高催化活性的重要因素。与Au@Pt核壳结构催化剂相对应的是Pt@Au核壳催化剂的制备,即Pt为核,Au为壳,本文以有机金属Pt₂（dba）₃为前驱体,通过氢气还原法制备了Pt核,然后在Pt核上生长Au纳米层,在不加保护剂的情况下,制备得到Pt@Au核壳双金属催化剂,对该催化剂的结构进行了系统表征。本文通过采用两步液相氢气还原法成功的制备了双金属Au@Pt和Pt@Au核壳结构纳米粒子催化剂。在核壳制备过程中,制备方法简单,不需要任何保护剂、结构导向剂和封端剂。与传统方法相比,该方法不仅能有效地控制颗粒尺寸,而且能有效地控制颗粒大小。双金属Au@Pt核壳纳米催化剂对于VOCs的催化氧化比单金属具有更高的活性。因此本文的制备方法可为其他双层或多层贵金属（过渡金属）核壳纳米催化剂的研究提供新的思路,在催化、光学、电子、传感、能量转换、存储、生物医学等其他领域具有潜在的应用前景。