煤、石油、天然气等化石燃料为工业社会的发展提供了能源,但化石燃料利用过程中会形成严重环境污染问题,促使人们关注生物质平台化合物开发利用。5-羟甲基糠醛作为重要的生物质平台代表产品,来源广泛,是连接基础生物质原料与高附加值产品的重要桥梁。氧化5-羟甲基糠醛制备得到的2,5-呋喃二甲醛可广泛用于药物中间体、合成有机导体及其他高分子材料,具有极高的工业应用价值。本文针对5-羟甲基糠醛氧化反应体系中贵金属催化剂成本高、非贵金属催化剂活性不足的问题,设计开发了两种Mn基复合金属催化剂,包括:尖晶石型CoMn2O4空心球和MnCO3/Fe2O3。通过SEM、XRD、TG等一系列表征手段探究了催化剂的形成机理,并对催化剂的催化活性进行了考评。采用溶剂热法制备尖晶石型CoMn2O4空心球,以均匀的Co-Mn-Gly配合物为前驱体,经自组装、煅烧形成空心球。不同的Co/Mn摩尔比可以调节CoMn2O4的体心四方尖晶石结构和面心立方尖晶石结构之间的转换。Co和Mn通过形成杂核簇配合物CoMn2O4,在二元氧化物中表现出优异的协同作用,影响并促进电子转移过程,使催化剂性能得到显著提高,最终获得41%的5-羟甲基糠醛转化率和100%的2,5-呋喃二甲醛选择性。利用离子液体在纳米颗粒表面的空间位阻、π-π堆垛等效应抑制纳米颗粒的生长过程,制备得到的高催化活性的MnCO3/Fe2O3纳米催化剂。MnCO3/Fe2O3表现出明显的掺杂效果,存在较多的晶格缺陷和畸变,有利于电子转移和氧化还原反应循环过程,应用于5-羟甲基糠醛氧化反应获得48%的5-羟甲基糠醛转化率。