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碳纳米管自1991年被日本科学家Iijima发现以来，因其独特的电子结构和性能引起了研究学者们广泛地关注，尤其是它纳米尺度级别的管腔结构，可以为催化剂和催化反应提供一种新的一维限域的环境。课题组前期研究发现，碳纳米管的催化限域效应主要是由于其管腔可以使反应物富集、对金属纳米颗粒尺度的空间限制以及电子结构对金属纳米粒子性质的调变作用所引起的，正是由于这些原因，才使得管内金属与管外相同组分的金属表现出不一样的催化特性。根据课题组前期研究工作推测，随着碳纳米管的管径的减小，其限域效应会越来越明显。此外，前期的研究多集中在碳纳米管限域效应对催化活性的影响研究，但对产物选择性的影响研究方面较少。因此，本论文以小管径的单壁碳纳米管限域金属纳米团簇催化剂的制备为出发点，研究了催化剂的组装制备过程，并且选取了肉桂醛选择加氢及合成气转化反应作为探针，研究限域效应对产物选择性的调变作用规律。主要内容及结果如下: (1)利用混合酸处理法对单壁碳纳米管进行了纯化、截短等处理，对高分辨透射电镜照片进行了统计，发现处理后的碳纳米管的长度集中于5-18μm，直径约为1-3nm;并利用可挥发性的金属有机前驱体气相填充法制备了碳纳米管限域的Ru团簇催化剂，在高分辨透射电镜下清晰地看到了Ru纳米团簇; (2)研究了碳纳米管的限域效应对Ru催化剂还原过程的促进作用，在内径为1-3nm的单壁碳纳米管内填充的Ru粒子的还原温度为170℃，比负载在同样碳纳米管外的Ru粒子的还原温度低20℃; (3)以肉桂醛选择加氢为探针反应对催化剂进行了评价，并且与碳纳米管负载的催化剂进行了对比，结果表明，负载在碳纳米管外的Ru却仅仅可以活化C=C双键加氢得到热力学有利的产物氢化肉桂醛;而碳纳米管限域的Ru催化剂不仅可以活化C=C双键发生加氢反应，得到氢化肉桂醛，还可以活化C=O双键加氢得到肉桂醇以及氢化肉桂醇; (4)以合成气转化制备低碳烯烃为探针反应对催化剂也进行了评价，发现位于碳纳米管内的Ru催化剂得到的产物以C2-C4烯烃为主，而负载在管外的Ru催化剂得到以甲烷为主的产物，限域效应对催化反应的产物分布有一定的作用。