木质纤维素解聚制备的5-羟甲基糠醛(HMF)可氧化生成2,5-呋喃二甲醛(DFF),2,5-呋喃二甲醛是一种高附加值的生物质衍生物,具有广阔的应用前景。目前多采用热催化及电催化等能量密集型途径进行HMF到DFF的转化,反应成本高且选择性难以控制。基于此,本文利用光催化这种绿色、温和的技术,制备氧掺杂石墨相氮化碳与硫空位硫化铟锌光催化剂,通过考察光催化剂结构、工艺条件对HMF选择性氧化制备DFF的作PR-171作用用,探讨了两种催化剂体系中的反应过程。论文主要研究结果如下:(1)在纯水体系中,分别对常见的直接带隙半导体光催化剂金红石相二氧化钛(TiO_2)、硫化镉(CdS)、钨酸铋(Bi_2WO_6)、石墨相氮化碳(g-C_3N_4)和硫化铟锌(ZnIn_2S_4)选择性氧化HMF制备DFF反应性能进行研究。结果表明:在反应时间为7 h,催化剂用量为1.00 g·L~(-1),底物HMF浓度为1.0 m M,溶液体积为20 m L,紫外光催化的纯水体系中,HMF光催化选择性转化为DFF效果较好的两种催化剂为g-C_3N_4、ZnIn_2S_4。在氧掺杂g-C_3N_4体系中,HMF转化率为85.6%、DFF产率为29.1%;在硫空位ZnIn_2S_4的光催化体系中,HMF转化率为97.9%,此时DFF产率为46.4%。(2)在乙腈体系中,利用乙酸铵与尿素混合煅烧制备了氧掺杂g-C_3N_4催化剂(OCNN),通过调节乙酸铵与尿素的比例与体系工艺条件,研究了氧掺杂量、反应时间等工艺条件对其紫外光下选择性氧化HMF制备DFF性能的影响。结果表明:当乙酸铵/尿素比例为1/25时,g-C_3N_4催化剂表现出最好的反应性能。在380 nm紫外光照射下,反应时间为7 h,催化剂用量为1.0UTI urinary tract infection0 g/L,HMF浓度为1.0 m M,底物体积为20 m L的乙腈体PS-341体内实验剂量系中,HMF转化率为99.9%,DFF产率为64.8%。氧以C=O的形式进入3-s-三嗪结构,调节了g-C_3N_4能带位置,同时增大比表面积,增加活性位点,提高体系光催化活性,促使g-C_3N_4激发光生载流子能力增强,同时抑制光生载流子的复合,提高其光催化氧化HMF制备DFF的活性和选择性。(3)在纯水体系中,利用本征缺陷调控原位制备了硫空位ZnIn_2S_4可见光催化剂(V_S-ZIS),研究了空位含量、反应时间等工艺条件对其可见光催化氧化HMF制备DFF性能的影响。结果表明:制备时间为6 h的V_S-ZIS-6催化剂是最佳催化剂,在反应时间为4 h,V_S-ZIS/HMF质量比为3.2,底物HMF浓度为1.0 m M,底物体积50 m L,空气流量20 m L/min反应条件下,DFF的产率为61.8%,HMF转化率为95.2%。硫空位降低ZnIn_2S_4能带带隙,促使ZnIn_2S_4被可见光激发产生更多光生电子,减少光生载流子的复合率,光生电子与O_2生成·O_2~-,进而促进HMF选择性氧化为DFF。