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节能和减排是环境保护领域中两个重要的环节，因此低温的污染消除与绿色化学反应过程就变得尤为重要。论文主要针对乙烯和甲醛气体污染物的完全氧化消除，及在苯甲醇和葡萄糖的选择氧化反应中开发的MOx，Au@M(Si)Ox环境材料，实现了污染的消除和绿色的反应过程，运用了XRD、HRTEM、HADDF-STEM和N2吸脱附等检测手段综合表征了材料的结构特征和活性晶面，通过TPD和in-situ IR技术深入探讨了甲醛完全氧化反应和苯甲醇选择氧化反应的机理，得到的主要研究结果和规律性认识如下：
1．乙烯的低温催化消除
制备了三维立方结构的介孔Co3O4和Au@Co3O4催化材料，选择性的暴露了Co3O4{110)晶面，介孔Co3O4在0℃条件下可催化氧化30％的50 ppm乙烯。在介孔Au@Co3O4材料中，纳米金颗粒嵌入或贯穿于介孔载体的孔壁上，为催化反应提供了更多的、稳定的催化活性位。纳米金的负载没有阻塞介孔载体的孔道，有利于反应物和产物的吸附和扩散，在0℃下即可使76%的乙烯完全氧化生成二氧化碳和水，这是目前文献报道的乙烯完全氧化最高的催化活性，实现了低温下污染物乙烯分子C-Cπ键和C-Có键的活化和断裂。
2．甲醛的室温催化消除
制备了二维六方、三维立方结构的介孔Co3O4-CeO2和Au@Co3O4-CeO2催化材料，在室温下实现了污染物甲醛完全催化氧化，研究得到了介孔Au@Co3O4-CeO2催化剂上甲醛的氧化反应机理：首先是甲醛分子与表面氧物种作用生成甲酸，甲酸进一步氧化为碳酸，碳酸分解成二氧化碳和水，反应涉及到C-H键断裂，而C-Oó键和C-Oπ键没被破坏。
3．苯甲醇选择氧化制苯甲醛
以氧化硅基介孔材料为载体，制备负载型金以及金-钯双金属催化剂，其中嫁接法制备的Au-Pd@SBA-15催化剂在温和的、无有机溶剂条件下取得良好的催化性能（高的选择性和稳定性）。高分散的贵金属为反应催化活性中心，孔道结构限制了活性相的长大和溶脱。探讨了Au@HMS材料上苯甲醇选择氧化的反应机理，得出AuO和HMS的表面OH共同作用过氧物种的生成，而过氧物种被认为促进了苯甲醇选择氧化反应的进行。
4．葡萄糖选择氧化制葡萄糖酸
研究了不同介孔碳负载的金催化材料，得出碳载体及其制备方法是影响催化活性的主要因素；制备方法相同的条件下，介孔碳的孔径是催化活性的决定性因素。其中以MSU为硬模板，蔗糖为碳源，制得的5.4 nm孔径的介孔碳，其负载的金催化剂在常温常压下实现了葡萄糖高转化率，且产物易分离，催化剂材料可重复使用。
总之，通过对MOx，Au@M(Si)Ox材料的合成、表征、反应过程和机理的研究，实现了乙烯、甲醛分子的低温消除和苯甲醛、葡萄糖酸的绿色合成，为污染减排和绿色化学提供技术与材料基础，显示了合成的新材料有不断增长和广阔的应用前景。