目前,全球面临着化石资源消耗殆尽和温室效应愈加严重的严峻形势,生物质资源因其可持续且廉价丰富被认为是化石能源的替代品。其中,5-羟甲基糠醛（HMF）被认为是最有吸引力和前景的生物质平台化合物之一,它具有多个活性基团,可作为中间体通过氧化、加氢等方式转化为多种高附加值化学品,如2,5-呋喃二甲醛（DFF）、5-甲酰基-2-呋喃羧酸（FFCA）等。早期研究中,HMF氧化主要利用传统的化学计量的氧化剂,但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陷。与之不同,分子氧作为氧化剂具有绿色环保和廉价等优点,受到越来越多的关注。但目前使用的多相催化体系有活性或稳定性不高,需要苛刻的反应条件或环境不友好的有机试剂等缺点,因此,发展环境友好的途径实现HMF到DFF、FFCA的高效转化,从环保和经济角度都具有重要的意义。光催化技术具有无污染、绿色环保、成本低等优点,成为了当前研究的热点。因此,以光作为反应推动力,分子氧作为氧化剂选择性氧化HMF是一条较为理想的反应路径,对于摆脱当今能源枯竭的窘境有着十分重要的意义。我们在本研究中制备了两种g-C₃N₄基复合型光催化剂,催化氧化HMF合成5-甲酰基-2-呋喃羧酸（FFCA）和2,5-呋喃二甲醛（DFF）,研究探讨了它们的物理化学性质和光催化性能。1.通过煅烧NaNbO₃与三聚氰胺的混合物,合成了g-C₃N₄/NaNbO₃光催化剂。制备的复合材料在水作溶剂时,对HMF选择性氧化成FFCA表现出良好的光催化性能。采用TG、XRD、SEM、UV-Vis、FT-IR和XPS等方法对g-C₃N₄/NaNbO₃光催化剂的结构和组成进行了表征,并采用EIS、PC和PL等方法对其光学和电化学性能进行了研究。通过活性物种的捕获实验,推断·O₂^-是该过程中主要的活性物种。g-C₃N₄/NaNbO₃复合材料的异质结构的形成有效地促进了光生电子空穴对的分离,加快了电子传递速率,从而减少了·OH的形成,进而提高了FFCA的选择性。在可见光照射下,C/N-59.6光催化剂上HMF转化率最高,为35.8%,FFCA选择性为87.4%。此外,还推测了该反应途径和催化剂的作用机制。2.采用简单的沉淀法制备了CdS/mpg-C₃N₄复合型光催化剂,用于光催化选择性氧化HMF制DFF的反应体系中,利用XRD、UV-Vis、FT-IR、XPS、EIS、PC和PL等一系列表征手段对CdS/mpg-C₃N₄光催化剂的结构和光电化学性质进行了分析。同时我们还考察了不同CdS含量、反应时间和反应溶剂等参数对反应的影响,确定了最佳条件。结果表明,以2 mL三氟甲苯和3 mL乙腈为溶剂,在可见光下反应6 h,CdS（7.5%）/mpg-C₃N₄复合型光催化剂表现出最佳的催化活性,HMF的转化率为73.4%,DFF的选择性为84.5%。此外,通过猝灭剂实验,确定了反应活性物种。