С помощью рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (РФЭС) и времяпролётной вторично-ионной масс-спектрометрии (ВП-ВИМС) проведено сравнительное исследование состава поверхности и электронной структуры катализатора Au/TiO$_{2}$ в свежеприготовленном состоянии и после его использования в реакции окисления CO при комнатной температуре. Установлено, что индуцированные каталитической реакцией изменения в морфологии наночастиц Au, вызванные их агломерацией, сопровождались модификацией электронного состояния катализатора путём усиленного переноса электронов на атомы золота, что проявлялось в виде дополнительного отрицательного сдвига РФЭ-спектра Au 4f и его искажения. Каталитическая реакция окисления CO приводила к потере гидроксильных групп и накоплению на поверхности подложки различных углеродсодержащих функциональных групп с преимущественным формированием карбонатов и бикарбонатов, которое усиливалось с течением времени реакции. Обсуждается роль этих факторов в деактивации катализатора.