本论文以具有高比表面和热稳定性,优异电学性质和机械强度的中空一维结构的碳纳米管为载体,采用新兴的自发氧化还原法负载过渡金属纳米粒子,研究碳纳米管结构与负载纳米粒子之间的相互作用及其对催化氧化反应性能的影响。主要研究内容如下:（1）利用高温下碳纳米管和金属氧化物发生自发氧化还原反应,合成碳纳米管负载Mn304、NiO和Ni多组分催化剂。研究结果表明:Mn和Ni氧化物的协同效应,以及高温促进形成的部分金属Ni对氧的优先吸附作用,能提高苯甲醇选择性氧化催化活性。（2）利用自发氧化还原法,制备出碳纳米管内负载K-birnessite MnO₂催化剂。研究结果表明:限域在管腔中的MnO₂具有更好的氧化还原性能,比外负载对比样品具有更高的苯甲醇氧化活性;K+能够有效维持MnO₂结构中的电荷平衡,抑制Mn⁴⁺转化为Mn³⁺。（3）利用自发氧化还原法,制备出由MnO₂包裹碳纳米管的双载体负载Ni（OH）₂催化剂,其具有良好的葡萄糖电化学氧化活性。双载体材料相对于CNTs具有更多的结合位点,有利于Ni（OH）₂纳米粒子的负载。Mn、Ni之间的相互作用和碳纳米管良好的导电性,有利于提高催化剂的活性。（4）将CeO₂纳米粒子负载于具有不同管径的碳纳米管外表面,通过乙苯脱氢反应以研究碳纳米管对催化性能的曲率效应。结果表明:当碳纳米管的外径小于30 nm时,随着碳纳米管曲率的增加,催化剂的热稳定性、表面CeO₂还原温度、Ce⁴⁺/Ce⁴⁺+Ce³⁺的数值均显示出共同趋势,且催化剂活性随着曲率的增加而提高;当碳纳米管的外径大于30 nm时,山于碳纳米管表面趋于平面,碳纳米管的曲率效应对催化剂活性影响不大。（5）利用自发氧化还原法,将MnO₂纳米粒子填充入具有不同缺陷密度的碳纳米管管腔中,以研究结构缺陷对管内活性组分限域效应的影响。结果表明:碳纳米管的结构缺陷能促进管内MnO₂纳米粒子的负载,但对MnO₂的氧化还原性能影响较小。当纳米粒子限域在碳纳米管管腔中时,缺陷对活性影响不大。