1、目前生物質及其衍生物的催化轉化及利用，對緩解環(huán)境問題和可持續(xù)發(fā)展具有重要意義，例如來自可再生生物質資源糠醛(FA)加氫所制備的糠醇(FOL)被發(fā)現(xiàn)是具有高價值化學品和制備生物燃料最具潛力的生物質平臺之一，在合成樹脂、合成纖維、農(nóng)藥等眾多領域有著重要的應用，受到大家的廣泛關注。另一種生物質衍生物5-羥甲基糠醛(HMF)則能夠有氧選擇性氧化制備高附加值的化學品2，5-呋喃二甲酸(FDCA)，由于產(chǎn)物FDCA在聚合生成生物芳香族聚合物方面具有

2、可持續(xù)和廣闊潛在的前景，該反應也引起人們濃厚的研究興趣。該類生物質及衍生物中較高的碳/氧比以及豐富可調(diào)變的官能團需要通過加氫、氧化等反應手段進行選擇性轉化利用。所以對于生物質的轉化，開發(fā)諸如條件溫和的氫轉移反應(CTH)或水相無堿催化反應，以及制備高效穩(wěn)定的催化劑是至關重要的。本文重點針對上述反應，分別開發(fā)了兩種高效綠色催化劑，對FA通過CTH制備FOL及HMF無堿有氧選擇性催化氧化制備FDCA具有極高的效率。同時系統(tǒng)研究了催化劑的組成

3、、結構與性能間的內(nèi)在關系，為新型高效催化材料的設計和制備提供實驗和理論基礎。
　　(一)合成了高比表面積、富含缺陷位和表面酸堿活性位的純ZrO2，并將其直接作為非均相催化劑應用于催化氫轉移反應，以異丙醇為氫供體，對糠醛選擇性轉移加氫制備糠醇。其大的比表面積、豐富的孔道結構，利于底物的擴散和傳輸及與催化劑表面活性位點的充分接觸;催化劑表面豐富的酸性位點能夠吸附和活化糠醛中的C=O雙鍵;堿性位點的存在能夠吸附和活化異丙醇中的醇羥基，形

4、成異丙醇鹽;酸堿活性位間的協(xié)同效應使得催化劑體現(xiàn)出了優(yōu)異的催化性能，對糠醛轉化率能達到97.1％，對糠醇的選擇性為98.2％，并基于催化結果，對糠醛加氫機理進行分析解釋。此外ZrO2催化劑在系列含有羰基化合物的生物質平臺分子中也體現(xiàn)了優(yōu)異的催化性能，具有較好的普適性。
　　(二)開發(fā)了一種N摻雜C修飾的NC-CeO2新型載體，并負載Pt NPs得到Pt/NC-CeO2催化劑，其中Pt實際負載量為0.6％，用于水相中對HMF的無堿有

5、氧氧化。我們研究并證明了該負載型Pt基催化劑的高活性強烈依賴于載體的表面堿性和缺陷位及Pt與載體表面相互作用所導致的缺電子狀態(tài)。所制備的具有豐富缺陷和強堿性位結構的Pt/NC-CeO2納米催化劑，在最優(yōu)反應條件下對FDCA的產(chǎn)量幾乎達到100％。由于這種新型NC-CeO2載體結構的支撐，所制備的Pt/NC-CeO2催化劑具有良好的穩(wěn)定性和重復利用性能。且充分研究NC-CeO2的表面缺陷和堿度的作用，為合理設計能夠廣泛應用于生物質衍生化合