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随着对可再生和可持续能源需求的增加,采用化学方法合成材料替代石油碳源变得非常重要。尽管太阳能、风能和地热能等可再生能源越来越受到重视,但这些可再生能源都不能生产有机化学品。生物质能是唯一一种可再生的绿色碳源。作为生物精炼过程中的生物源中间体,5-羟甲基糠醛（5-HMF）被认为是非常重要的化学前体,并多用于塑料、液体燃料和药品的生产。5-HMF的氧化产物2,5-二甲酰基呋喃（DFF）可用于有机导体、聚席夫碱、药物、抗真菌剂、交联剂和聚乙烯醇电池分离剂的合成。所以获得DFF对于社会发展具有非常重要的意义。多金属氧酸盐（POMs）是一类具有独特结构和性质的催化材料,如何开展相应的催化生物质转化研究对于生物质利用及POMs催化研究领域扩展有重大意义。基于此我们开展了含钼钒多金属氧酸盐催化剂的设计及在氧气氧化5-HMF中性能研究。1.采用电纺丝法制备了H5PMo10V2O40/壳聚糖纳米纤维（HPMoV/CS-f）,对其进行红外光谱（IR）、X-射线粉末衍射（XRD）、磷核磁(31P NMR)、X-射线光电子能谱（XPS）等表征确定化合物的结构尺寸和样貌形态,将其应用在氧气氧化5-HMF反应中。探究最佳条件:100 mg底物量,4 mL溶剂用量,催化剂60 mg,在120 oC下,通入0.8 MPa氧气,反应进行6 h。5-HMF的转化率达到96.2%,DFF的产率94.1%,DFF的选择性97.8%。发现通过POMs修饰壳聚糖纳米纤维,使催化剂具有氧化还原性、碱性和较高表面积的纳米纤维结构,从而增强了催化活性。反应结束后,催化剂经回收利用,重复10次实验其活性没有明显的降低,反应前后催化剂结构稳定,基本保持不变。2.设计合成了（NH4）5H6PV8Mo4O40/Ca10（PO4）6（OH）2固体催化剂（NPVMo/HAP）,采用IR、循环伏安（CV）、XRD等对其进行了表征分析。探究最佳条件:126 mg底物量,10 mL溶剂用量,催化剂70 mg,在130 oC下,常压通入氧气,反应进行8 h。5-HMF的转化率为96%,DFF的产率为83.8%,DFF的选择性为87.3%。其催化活性主要来源于Mo和V的氧化还原中心和Br?nsted的强酸性以及羟基磷灰石的碱性。反应后,催化剂回收利用,重复使用6次,活性没有明显损失,通过IR、XPS等表征,发现其中多金属氧酸盐阴离子结构没有变化,多酸的浸出量大约为5.8%。反应前后催化剂结构稳定保持不变。3.采用电纺丝法制备了（NH4）5H6PV8Mo4O40/CeO2纳米纤维（NPVMo/CeO2-f）,并实现了5-HMF向DFF的高效氧化。通过多酸修饰CeO2,使其具有较强氧化还原性能、基本碱性位点和较高表面积的纳米纤维结构,从而增加了催化活性。探究最佳条件:126mg底物量,10 mL溶剂用量,催化剂70 mg,在130 oC下,常压通入氧气,反应进行7h。5-HMF的转化率为98%,DFF的产率为86.7%,DFF的选择性为88.5%。催化剂具有良好的稳定性,在相同条件下,进行7次重复使用,活性物无显损失,且浸出多酸量较少（1.5%）。