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随着煤炭、天然气、石油等化石燃料被过度开发和利用带来的环境问题,人们对化学品合成的生态效应也更加关注。传统的化学品合成工艺存在诸多的环境问题和安全问题,因此开发可持续发展的绿色合成工艺是未来化学品制备的发展方向。该绿色工艺需要来源丰富、易得易控、对环境友好的清洁能源,如太阳能、地热能、风能、水能、生物能等,来提供充足的能量解决当前合成工艺的环境和安全问题。太阳能是一种资源丰富且不污染环境的可再生清洁能源,自然界中的绿色植物通过吸收太阳光进行光合作用,将二氧化碳和水转变为氧气和葡萄糖。基于此开发人工合成体系,吸收太阳光诱导化学反应,将太阳能转变为化学能是未来解决能源危机和环境问题最有前景的战略之一。1912年应用化学大会上,Giacomo Ciamician提出光化学的概念,将光作为一种清洁试剂代替传统的化学试剂或高温高压,为化学合成提供了一条绿色清洁道路。目前,光合成技术已经在催化剂制备、二氧化碳还原、光分解水制氢、药物合成、高分子聚合等方面实现了初步应用。本论文应用绿色光合成技术,在重要化学品的制备工艺中进行尝试,减少了能源消耗、副产物的产生,为化学品生产提供了很好的发展途径。论文第一部分通过光合成技术制备了金属单质Cu负载的半导体TiO2光催化剂,其可在常温常压下光催化氧化甲醇直接脱氢制备无水甲醛。该合成技术无需高温煅烧,操作安全简便,搅拌下光照实现原位还原,合成单分散金属单质Cu负载的TiO2光催化剂。无需分离直接应用于高选择性光催化甲醇直接脱氢制无水甲醛,同时生成高附加值的清洁能源氢气。且在光催化甲醇脱氢制甲醛的过程中不需要通入任何氧化剂,无副产物水生成,提高了甲醛的选择性,降低了制备过程中的分离成本,为实现工业化提供了可能。论文第二部分通过光合成技术制备了金属单质Ag负载TiO2或MIL-53（Al）MOF的催化剂,将其应用于乙烯氧化制环氧乙烷的反应中。光合成技术制备的催化剂中Ag纳米颗粒尺寸均一,约5 nm,且随负载量的增加颗粒尺寸不变,分布均匀,光照对载体TiO2及MIL-53（Al）MOF的形貌、晶相无影响。选择适宜的压力、温度、乙烯空气进料比,Ag/TiO2或Ag/MIL-53（Al）MOF催化剂高效地催化乙烯氧化得环氧乙烷。光合成技术为单分散负载型催化剂的制备提供良好的借鉴作用。