近年来,催化技术被广泛应用在生物医药、化工、环境保护以及食品等行业中,其已逐渐发展成现代化工行业的基础。然而,目前已合成出来的催化剂,不可避免地存在着一些缺点,例如效率低、污染环境和腐蚀性强等,而随着纳米技术的迅速发展,催化领域迎来了全新的机遇。因为纳米材料具备尺寸效应、表面效应等特点,因此纳米催化剂可以极大地提高反应的速率,甚至能够催化原先不进行的反应。纳米线是一种新型的一维纳米材料,其表面晶体结构具有高度规整性,纳米线相比较于纳米粒子,它的主要优势在于既保留了纳米粒子的小尺寸效应,使得其具有很高的催化活性;还具有体相材料宏观上的特性(长度微米级),这使得纳米线在反应结束后能很容易地从反应体系中被分离出来。另外,纳米线可不需要负载,其活性位点能够得到充分的利用。二氧化钛由于其特殊的能带结构,当受到能量大于或等于二氧化钛带隙能的光波照射时,价带电子就会受激发而转移到导带上去,再在电场的作用下转移到材料表面上去,这样就在二氧化钛的价带上形成空穴,形成了催化活性很高的空穴/电子对。正是因为二氧化钛的这个特性,它可以作为光催化反应的催化剂。但是纯二氧化钛中光生电子的重组速率非常快,会严重影响到它的光催化活性,而负载型催化剂的发展大大地提高了纯二氧化钛的光催化活性,这类催化剂被广泛运用在各种光催化的反应中。本文主要以研究新型的纳米线和负载型二氧化钛材料为基础,以探索和阐明它们作为催化剂用于有机反应和光催化反应的机理为主线,以实现它们在反应体系中的高活性和高选择性为目的,主要工作如下:(1)本文合成了组分可控、尺寸均一的铂纳米线,对其尺寸、形貌、成分和结构等性质作了表征,并将其用于催化有机反应。实验中对反应条件作了筛选,获得了最佳反应条件,并拓展了反应底物。(2)本文合成了尺寸均一的Pd/Ti02纳米片,对其粒度、形貌、成分和结构等作了表征,并将其用于光催化水解反应。通过对不同钯含量的材料进行对比研究,得到了最佳的产氢速率条件。