近些年来,石油持续的供应不足造成石油化工品的价格持续上涨和在石油化工品的生产过程中带来的环境污染等问题,正不断推动农业副产物或生物质等替代能源的开发,以摆脱对于不可再生化石资源的依赖。葡萄糖作为生物质的重要组成部分,不仅是木质素和纤维素的组成单体的同时也是自然界分布最为广泛的一种单糖,被认为是生产生物质燃料和平台化学品的理想原材料。从植物中直接获取或者间接通过水解纤维素和淀粉可以获得大量的葡萄糖。通过对葡萄糖的选择性氧化,能够获得多种工业原料和高附加值的化学品。本文基于葡萄糖的选择性氧化,分别通过卟啉光敏化和半导体复合形成异质结来提升单一相催化剂催化活性的方法。制备了CoPz/ZnO和WO₃/g-C₃N₄两种不含贵金属的光催化剂,并首次将它们作为催化剂在中性水溶液中、以分子氧作为氧源、常温常压下光催化氧化葡萄糖。实验结果表明,ZnO在负载八正丁硫基四氮杂钴卟啉（CoPz）后,光催化性能得到有效提升。在最佳条件下,反应3小时葡萄糖转化率为45.4%（是ZnO的4倍以上）,葡萄糖酸和葡萄糖二酸的选择性分别为10%和1.4%,还有阿拉伯糖、甲酸、甘油等产物生成。通过固体紫外漫反射和表面光电流证明了CoPz/ZnO较于ZnO具有更宽的吸收光波长范围和更高的光生电子-空穴分离效率。电子顺磁性共振和淬灭实验,证明了在该反应体系中主要活性物种为羟基自由基（·OH）、单线态氧（¹O₂）、空穴（h⁺）和超氧负离子(O₂^·-),并且四种活性物种都参与反应。CoPz/ZnO会比ZnO产生更多的·OH和¹O₂。WO₃与g-C₃N₄以10:1的质量比复合得到的WO₃/g-C₃N₄(W₁₀G)作为催化剂。在最佳反应条件下反应4小时,葡萄糖能够转化58.6%,葡萄糖酸和葡萄糖二酸的选择性分别能达到27.8%和6.9%,转化率明显高于WO₃与g-C₃N₄单独作为催化剂时的转化率,同时选择性基本维持不变;通过电子顺磁共振和活性物种淬灭实验,证明了反应体系中存在·OH、¹O₂、O₂^·-和h⁺四种活性物种,并且WO₃与g-C₃N₄复合得到的催化剂W₁₀G在光照下所产生的·OH、¹O₂和O₂^·-浓度明显高于纯的WO₃和g-C₃N₄,因此复合后的催化剂具有更高的催化性能。对比WO₃、g-C₃N₄和W₁₀G的表面光电流强度,证明了W₁₀G具有更高的光生电子-空穴的分离效率,更多的光生电子和空穴参与反应。