大气中二氧化碳浓度的增加是全球变暖的主要原因,将二氧化碳电化学还原为高价值化学品是一种解决因大气中高CO2浓度和过量CO2排放引起的环境问题的可持续解决方案。此外具有高效率和低污染优势的燃料电池是一种电化学装置,它有望在能源获取上降低二氧化碳的排放。纳米尺度的Pd催化剂可以在较低的电位下高效催化CO2还原为HCOOH,也能在较高的电位下促进CO2向CO的高效转换,揭示了Pd基催化剂具有多功能催化的特性。在质子交换膜燃料电池阴极氧还原反应中,Pd的催化性能仅次于Pt,金属Pd具有和Pt类似的电子结构,被视为Pt的最理想替代金属。引入异质金属合金化后产生的应力效应、配体效应会改变Pd-Pd或Pd-M键长,影响表面Pd原子的d带重心,进而改变Pd的催化性能。本文以提高二氧化碳还原选择性和氧还原反应效率为目标,基于活性位点丰富,催化剂与碳载体间的结合强度较大的Pd基纳米片结构,采用有机相合成的方法调控了Pd基双金属催化剂的电子结构和结构有序程度,增强了Pd基催化剂的氧还原活性,实现了Pd在高电位下甲酸产物的高选择性。主要研究结果如下:（1）基于Pd纳米片模板研究不同比例Bi的掺杂对其电化学性能的影响:采用有机钯盐和有机铋盐作为前驱体,十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）作为表面活性剂和表面封端剂,油胺作为还原剂,在低温下制备不同比例的Bi掺杂Pd纳米片。在CTAB中的有机长链和Br-的作用下,Pd还原后以片状结构在二维平面内生长,横向尺寸约150-200 nm,厚度较薄约2-4 nm。纳米片较大的表面积有利于电子传质并降低中间体的迁移位阻、表面缺陷处电子密度较大、且有利于提升与碳基体的锚定面积,增强结合强度。实验证明在催化二氧化碳还原反应中,Bi的掺杂有利于改善Pd在-0.7～0.9 V电位内的选择性,产物由CO变为甲酸。在催化氧还原反应中,Bi的引入可以提升Pd纳米片的活性,5%Bi掺杂的Pd纳米片半波电位由纯Pd纳米片的0.919 V提高至0.929 V vs.RHE,比质量活性为7.33 A mgPd-1;5000圈循环测试后,半波电位衰减仅1 m V,比质量活性损失15.3%,稳定性和活性远优于商业化Pd/C。（2）制备Pd Bi双金属纳米片催化剂并探究其结构从无序向有序转变的程度对电催化性能的影响:通过调控合成温度,成功制备无序面心立方Pd Bi、部分有序Pd Bi和完全有序六方相Pd Bi双金属催化剂。完全有序六方相Pd Bi表现出与面心立方Pd、斜方六面体Bi和无序Pd Bi合金完全不同的晶体结构并保持纳米片形貌,其横向尺寸约150-200 nm,厚度约2-3 nm,纳米片表面存在褶皱。在二氧化碳还原测试中,完全有序Pd Bi具有最高的甲酸选择性和催化活性,-1.0V vs.RHE下甲酸法拉第效率可达91.9%,在-0.9 V～-1.1 V的电位范围内法拉第效率高于80%。在催化氧还原反应中,完全有序Pd Bi的催化活性和稳定性均明显高于无序Pd Bi合金和商业化Pd/C,半波电位为0.89 V,循环5000圈后的半波电位衰减仅为1 mV。