金属纳米材料的性能受粒子尺寸大小、形貌、载体材料及其他因素的影响，通过控制金属纳米颗粒的尺寸大小和形貌可以调变金属催化剂的催化活性和选择性。经研究发现，金属纳米颗粒的形貌控制合成是调节催化剂的催化性能的一种常用手段，主要是因为金属粒子的形貌决定着金属晶粒表面暴露的晶面及角、边和缺陷上的原子数目。因此，对金属粒子的形貌控制是非常有意义的。同时，载体材料对金属催化剂的催化性能也起着重要作用，其决定了金属纳米粒子在其表面的分散情况和粒径大小。金属粒子高分散在理想的载体表面不仅能够提高催化剂的活性和稳定性，还能够降低金属的用量，提高催化剂的重复利用能力，降低金属的损失。因而寻求或制备具有高比表面积和优异物化性能的载体材料对于提高负载型金属催化剂的催化性能至关重要。复合金属氧化物具有不同组成和结构，表现出特殊的物理和化学性能。其中锌铝尖晶石（ZnAl₂O₄）材料具有高的比表面、热稳定性和机械强度，强抗酸碱能力，可作为一个优良的催化剂载体材料。石墨烯（Graphene）是一种二维的含有蜂巢状的片层碳纳米晶体，通过单层sp2杂化的碳原子构成。石墨烯具有特殊的性质，如优良的电学性能、高比表面和机械强度等特点，尤其是石墨烯作为一种载体材料来提高多相金属催化剂的催化性能。本论文的具体研究工作如下：首先采用溶剂热方法，以六次甲基四胺作沉淀剂，分别以甲醇/水、乙醇/水作溶剂制备ZnAl₂O₄，考察了溶剂的种类、加入量及沉淀剂的浓度等条件对所得ZnAl₂O₄的影响。同时以甲醇/水（体积比1）作溶剂合成的微孔锌铝尖晶石为载体，将Pd纳米颗粒均匀负载在微孔锌铝尖晶石上，并催化一系列Suzuki偶联反应。实验结果表明，这种高分散的微孔锌铝尖晶石负载的钯催化剂表现出高的催化活性和重复利用率，主要是由于Pd纳米粒子的高度分散以及Pd纳米粒子与载体之间强的相互作用。采用乙二醇作为还原剂，通过调变反应条件，加入PVP和NaCl、KBr等外来物质，一步合成出石墨烯上负载球形、立方体和二十面体形貌的Pd纳米催化剂。不同形貌的Pd纳米催化剂对2-甲基-3-丁炔-2醇和肉桂醛催化加氢表现出不同的催化性能。催化结果表明：对于2-甲基-3-丁炔-2醇催化加氢，暴露{100}晶面的立方体-Pd/Graphene表现出最高的催化活性。暴露{111}晶面的二十面体-Pd/Graphene表现出最大的2-甲基-3-丁烯-2醇选择性。对于肉桂醛加氢，二十面体-Pd/Graphene比立方体-Pd/Graphene对肉桂醛C=C加氢的产物苯丙醛具有较高的选择性。这主要归因于不同的形貌的金属活性中心暴露晶面的不同。