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近年来,三效催化技术经过不断探索和完善的长足发展过程,为实现控制汽车尾气污染物的排放做出了重要贡献。但面对汽车尾气排放指标要求的不断提高,汽车尾气三效催化剂在应用过程中仍面临严峻的挑战。其中,提高三效催化剂的高温稳定性和降低贵金属催化剂成本是目前亟待解决的两个重要问题。为了研究和解决这两个问题,本文以贵金属Pd活性组分为研究主体,设计、合成与改进了一系列Pd基三效催化剂,并对其三效催化活性和高温热稳定性质进行评估。此外,还利用XRD、XPS、TEM、H2-TPR、O2-TPD和CO-DRIFT等一系列表征手段研究了Pd基催化剂的催化性质,深入探讨其以CO氧化反应为探针的催化反应机理。研究内容和取得成果主要有以下几个方面:（1）暴露高活性晶面的Pd纳米颗粒作为活性组分可有效提高三效催化剂的催化活性。本文报道了分别利用葡萄糖、抗坏血酸和柠檬酸为还原剂,利用液相还原法控制合成的具有不同形貌和暴露不同晶面的Pd纳米晶。通过TEM和HRTEM等表征手段,得知利用葡萄糖为还原剂制备的Pd纳米晶暴露高活性的（110）晶面,利用抗坏血酸和柠檬酸为还原剂制备的Pd纳米晶暴露（100）和（111）晶面。然后将制备的三种Pd纳米颗粒分别负载到CeO2载体上,经500?C焙烧3h得到Pd/CeO2催化剂。结果发现,利用葡糖糖为还原剂合成的Pd/CeO2催化剂较其他两种还原剂制备的催化剂具有更好的催化活性。此外,利用XPS、H2-TPR和O2-TPD等表征技术,得知晶暴露高活性（110）晶面的Pd/CeO2催化剂具有更多的氧空位数量和更强的氧吸附能力,这些性质是该催化剂体现较好催化活性的主要原因。本文利用葡萄糖为还原剂制备的暴露高活性（110）晶面的Pd纳米颗粒,可有效提高Pd/CeO2催化剂的三效催化活性,对提高贵金属Pd的利用效率,实现贵金属减量具有一定的潜在价值。（2）为了提高以贵金属Pd为活性组分的三效催化剂的高温热稳定性和高温催化活性,本文制备了在含有10%水蒸气的条件下,1050?C焙烧5 h后得到的Pd@Ce0.5Zr0.5O2/Al2O3核壳结构催化剂,并与Pd/Al2O3、Pd@CeO2/Al2O3和Pd@ZrO2/Al2O3催化剂进行比较研究。TEM和HRTEM等分析显示,Pd@Ce0.5Zr0.5O2纳米颗粒在高温水热处理之后,仍能保持完整的核壳结构,且Pd纳米颗粒未出现聚集和长大现象。XPS、FT-IR和CO-DRIFT分析结果表明Pd@Ce0.5Zr0.5O2/Al2O3催化剂表面含有大量羟基基团,它们能够加速催化反应过程中催化剂表面碳酸盐的分解,并降低三效催化反应所需的活化能,这是Pd@Ce0.5Zr0.5O2/Al2O3催化剂具有良好三效催化活性的一个主要原因。此外,CO-DRIFT结果还表明具有Pd@Ce0.5Zr0.5O2核壳结构的催化剂能够使金属-载体界面位点最大化,且Pd与Ce0.5Zr0.5O2核壳结构的界面位点充当Pd@Ce0.5Zr0.5O2核壳结构催化剂的反应活性位点,这是Pd@Ce0.5Zr0.5O2/Al2O3催化剂具有良好催化活性的另一原因。（3）为深入研究表面羟基基团对核壳结构催化剂催化性质的影响,本文分别制备了经水蒸气处理的Pd@CeO2/Al2O3核壳结构催化剂和Pd/CeO2/Al2O3非核壳结构催化剂。活性测试结果显示,Pd@CeO2/Al2O3核壳结构催化剂具有比Pd/CeO2/Al2O3催化剂更好的三效催化活性。TEM和XPS分析结果表明Pd@CeO2纳米颗粒的核壳结构界面处存在PdO2物种,该物种可促进Pd@CeO2/Al2O3催化剂中Ce3+浓度和吸附氧含量增加。FT-IR和CO-DRIFT表征手段说明Pd@CeO2/Al2O3催化剂表面有过氧羟基（*OOH）物种产生,CO分子吸附在*OOH物种上能够快速转变为CO2和中间体羧基（*COOH）,降低CO氧化反应所需活化能,从而提高Pd@CeO2/Al2O3催化剂三效催化反应活性。本文反映出水蒸气和核壳结构界面的协同效应对提高Pd@CeO2/Al2O3催化剂三效催化活性具有重要的促进作用,并且为深入了解Pd@CeO2/Al2O3催化剂对CO氧化反应的催化本质提供帮助。（4）新型非氧化物h-BN二维材料和MgO均具有良好高温热稳定性。因此,为提高三效催化剂的高温热稳定性,本文设计合成了以MgO-h-BN复合纳米材料作为载体的Pd负载型催化剂（Pd/MgO（5）-h-BN）,用于CO氧化反应,并与Pd/h-BN催化剂进行比较研究。TEM结果表明,Pd/MgO（5）-h-BN催化剂与Pd/h-BN催化剂相比,PdO纳米颗粒尺寸更小（约8 nm）,且良好的分散在MgO表面,而MgO又均匀的沉积在h-BN表面。XRD和XPS分析结果显示Pd/MgO（5）-h-BN催化剂中,少量Mg2+能够嵌入到h-BN纳米层的B缺陷位点。而且,在Pd/MgO（5）-h-BN催化剂的B空位附近,PdO与h-BN上嵌入到B缺陷位点的Mg2+之间能够发生电子转移,产生大量化学吸附氧物种,促使Pd/MgO（5）-h-BN催化剂上的碳酸盐物种更容易分解成为CO2,加快CO氧化反应速率,这是Pd/MgO（5）-h-BN催化剂具有较好CO催化氧化活性的重要原因。本文为非氧化物h-BN载体材料在CO氧化反应中的应用提供了新的思路。