最近,多孔金属材料引起了人们的高度重视,特别是对双金属催化剂的深入研究,提供了一种调控金属催化性能的方法。结合双金属的协同催化性能和多孔金属材料高导电率、高导热率、高比表面等优异性能,多孔双金属材料在催化领域将有广阔的应用前景。本论文主要研究了分级孔合金催化剂的制备、表征及其对醇类的催化氧化(甲醇电催化和苯甲醇气相催化)性能；多孔铜基双金属催化剂的制备、表征及其对苯甲醇的选择性气相催化性能；纳米多孔金钯合金的制备、表征及其对醇类的催化氧化性能(甲醇电催化和苯甲醇气相催化)。具体内容包括：1.分级孔合金的制备及其催化性能研究首先,利用合金化/去合金化法制备了分级孔金铜合金HPAFs。制备过程包括铜的电沉积,退火生成新的合金相和对合金相去合金化。所制得的HPAFs具有大尺寸的系带-孔道微米结构和小尺寸的系带-孔纳米结构。我们期待这项工作为分级孔材料的设计和制造提供一条简易可行的途径。我们将HPAFs直接用作电极材料,对甲醇在碱性条件下的电催化氧化进行研究,来探索HPAFs在电催化领域中的应用潜能。实验结果表明,HPAFs对甲酵有很好的电催化活性。甲醇的起始氧化电位出现在-008V附近,而在0.2V附近的显著地氧化峰表明HPAFs对甲醇的电氧化的电流密度远远高于初始合金。氧化电位的负移和电流密度的明显增大,都表明了HPAFs直接作为电极催化剂的可行性。当然,HPAFs中的Au/Cu比,电催化体系的选择等都会影响到HPAFs电催化能力的展现。因此,还有许多工作需要细化。我们还将HPAFs用于苯甲醇的气相选择性催化反应,来探索HPAFs在醇类的选择性催化氧化领域中的潜在应用。结果显示,HPAFs催化剂可以在相对温和的条件下表现出对苯甲醇的良好催化活性和对苯甲醛的优良选择性。相比于Cu含量较低的HPAFs催化剂(HPAFs-9h和HPAFs-24h),Cu含量较高的HPAFs催化剂(HPAFs-10min和HPAFs-1h)表现出了相对较差的催化效果。HPAFs催化苯甲醇氧化反应的速率与进气中氧气的浓度有很大的相关性,苯甲醇的转化率随着氧气浓度的改变变化很大。当氧气浓度为20%时,HPAFs表现出对苯甲醇最优的催化效率,其转化率达到了70%。但当氧气浓度进一步提高时,苯甲醇的转化率反而明显下降。HPAFs催化苯甲醇氧化反应的速率与反应温度也有很大的相关性,苯甲醇的转化率随着温度的升高有逐步增加的趋势,比如当温度升高到280℃时,HPAFs对苯甲醇的转化率可达85%,而依然保持着高于98%的选择性。可以看出,HPAFs对苯甲醇气相催化的影响因素较多,实验条件还有待进一步优化。我们相信分级孔合金材料将在催化领域有着极大的应用潜力。2多孔铜基双金属催化剂的制备及其催化性能研究首先,采用去合金化法制备了多孔铜PC,并以PC为还原剂和模板,利用氧化还原置换法制备了M/PC(M=Ag,Au,Pt,Pd)。所制得的PC及M/PC为双连续的多孔结构。我们将PC及M/PC应用于苯甲醇气相选择性催化氧化反应,考察了不同催化剂的催化性能。研究发现,多孔铜基催化剂可以在相对较高的温度下表现优良的催化性能。置换后的M/PC均表现出优于PC的催化效果,特别是Au/PC和Ag/PC催化苯甲醇的转化率都达到了90%以上,对苯甲醛的选择性也在98%以上,且催化剂的稳定性非常好‘M/PC催化苯甲醇氧化反应的速率与温度也有很大的相关性,将催化反应温度由315℃降低到220℃时,苯甲醇的转化率明显下降。可以看出,多孔铜基双金属催化剂不仅制备简单,成本低廉,其对苯甲醇的高温气相催化有着很好的催化活性。我们相信这种结合了多孔金属材料特性和双金属协同催化性能的催化剂,在醇类的选择性气相催化氧化中将有非常大的应用潜力。3.纳米多孔金钯合金催化剂的制备及其催化性能研究首先,利用合金化/去合金化法制备了纳米多孔金钯合金NPAFs.制备过程包括铜的电沉积,退火生成新的合金相和对合金相去合金化。所制得的NPAFs具有纳米尺寸的系带-孔结构。我们将NPAFs应用到甲醇和乙醇的电催化氧化。结果发现,NPAFs对小分子醇类有较好的电催化效果,表现为起始氧化电位较负,氧化电流密度较大。其中电腐蚀50min的样品的电催化效果最好。我们还将NPAFs用于苯甲醇的气相选择性催化反应,来探索NPAFs在醇类的选择性催化氧化领域中的应用潜能。总体而言,NPAFs催化剂可以在相对温和的条件下表现出对苯甲醇的良好催化活性和对苯甲醛的优良选择性。其中,自由腐蚀5min的样品对苯甲醇气相催化反应的活性和稳定性最好。表现为在较低反应温度(240℃)下,采用空气作为氧化剂,多孔金钯合金对苯甲醇的转化率可达到67%,对苯甲醛的选择性达到97%以上。