随着经济社会的高速发展,化石资源逐渐紧缺的现状与人们日益增加的能源需求之间的矛盾日益凸显,因此,利用可再生能源作为传统石油基能源的可持续替代品逐渐引起人们的关注。其中,生物质能源作为一种总体含量多、分布范围广的有机碳能源,已经逐渐成为化工领域新能源探索的重要课题。5-羟甲基糠醛（HMF）作为一种重要的生物质基平台化合物,可以通过催化转化过程制备具有高附加值的化学品从而替代石油基产品,重要的氧化产物为2,5-呋喃二甲酸（FDCA）,其在医药、化工等领域有广泛的应用。因此,探究HMF催化转化为FDCA的反应具有重要的意义。本论文主要采用了传统的水滑石催化剂,对其进行负载和掺杂,应用到HMF选择性转化的反应中,实现老材料的新用。首先,我们制备了一系列Co-Mg Al水滑石催化剂,其中Co含量分别为1 mol%、5 mol%、10 mol%、20 mol%。在HMF的选择性氧化反应过程,获得了较好的催化效果。其中,10 mol%Co-Mg Al O具有最佳的反应活性,使用100 mg催化剂在130oC、0.6 MPa O2压力的条件下反应4 h,得到91.9%的HMF转化率和71.8%的FDCA选择性。10 mol%Co-Mg Al O催化剂获得最佳催化效果的原因可能是由于其具有较大的比表面积、较大的孔容和孔径。10 mol%Co-Mg Al O催化剂上的HMF氧化反应遵循Mars-van Krevelen机理,Co3+为活性中心,在晶格氧的作用下被还原为Co2+,氧气在催化剂表面解离吸附后补充氧空位,进行下一个循环。其次,对传统水滑石材料进行了掺杂,制备了Zn Cr Al类水滑石催化剂。在HMF的选择性氧化反应中,Zn0.75Cr0.036Al0.214-c催化剂具有最佳的催化性能,使用50 mg催化剂在130oC、0.6 MPa O2压力的条件下反应4 h,得到95.1%HMF转化率和88.1%的FDCA选择性。其主要原因是该催化剂具有较高的结晶度和较大的比表面积。Zn0.75Cr0.036Al0.214催化剂的活性中心为Cr6+,与晶格氧协同参与HMF的氧化还原反应的整个过程。在反应条件相同的情况下,两种催化剂中获得较优催化性能的是Zn0.75Cr0.036Al0.214-c催化剂,这为HMF工业化生产提供了新的思路。