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生物质资源因其廉价而丰富,再生速度快等优点,可作为化学品生产的潜在替代品。5-羟甲基糠醛(HMF)是众多的生物质平台化合物中最具潜力的化合物之一,可作为中间体转化为各种工业增值产品如2,5-呋喃二甲醛(DFF)等。在早期的研究中,主要是通过传统的化学计量的氧化剂由HMF制备DFF,但是该方法具有原子利用率低,成本高及产生有毒有害物质等缺点。而分子氧作为氧化剂具有绿色环保,洁净和廉价的优点,所以受到了人们越来越多的关注。随着光催化技术的日益成熟,因其无污染、绿色环保、成本低等优点被应用在各种前沿的研究领域。因此,用光催化的方法以分子氧为氧化剂由HMF制备DFF是一个较为理想的反应过程,这对于解决目前面临的能源短缺及环境污染问题具有现实意义。本论文中我们制备了两种g-C3N4基复合型光催化剂,研究探讨了其在可见光下光催化选择性氧化HMF制DFF的性能和反应机理。1.采用简单的高温焙烧法制备了 W03/g-C3N4复合型光催化剂,并用XRD、FT-IR、XPS、TEM、UV-visDRS、PL、PC等方法对催化剂的结构、形貌及光学性质等进行研究。在光催化选择性氧化HMF制DFF的反应体系中,考察了不同W含量的W03/g-C3N4复合型光催化剂、入射光波长、反应时间和反应溶剂对反应性能的影响。实验结果表明,在3 mL乙腈和2 mL三氟甲苯的混合溶剂中,在可见光下反应6h,WO3(10.5%)/g-C3N4复合型光催化剂表现出最佳的催化活性,HMF的转化率为27.4%,DFF的选择性为87.2%,且该催化剂具有较高的稳定性。此外,通过活性物种的捕获实验,进一步探讨了该反应的机理。2.采用相同的方法制备了 Nb205/g-C3N4复合型光催化剂,并对各样品的结构、形貌及光学性质进行一系列的表征,分析结果表明,g-C3N4的结构没有因Nb205的引入而发生改变,Nb205/g-C3N4复合型光催化剂有效地抑制了光生载流子的复合,从而提高了光催化反应性能。在该反应体系中,在最优的反应条件下,Nb205(13.9%)/g-C3N4复合型光催化剂表现出最佳的催化活性,HMF转化率为25.1%,DFF选择性高达91.2%。