近年来,化石能源枯竭的情况日益加剧,温室效应对人们生活的影响越来越严重。因此,将可再生资源向增值化学品的转化越来越受到重视。从绿色化学以及可持续发展的角度出发,采用光催化的方式将5-羟甲基糠醛（5-hydroxymethylfurfural,简称HMF）高选择性氧化为2,5-呋喃二甲醛（2,5-diformylfuran,简称DFF）和2,5-呋喃二甲酸（2,5-furandicarboxylic acid,简称FDCA）具有重要意义。本文研究了Co₃O₄/C₃N₄复合催化剂光催化HMF选择性氧化制备DFF的性能。以三聚氰胺为原料通过高温焙烧法制备了g-C₃N₄催化剂,并成功地将Co₃O₄纳米粒负载在g-C₃N₄表面得到Co₃O₄/C₃N₄复合催化剂,进行光催化活性测试。研究发现,随着反应时间的延长,DFF的产率和选择性会先升高后下降,在反应进行7 h时,DFF的产率和选择性分别为16.87%和18.35%;以乙腈作为溶剂,DFF的产率和选择性增加,分别为43.44%和54.66%。负载Co₃O₄之后进行光催化性能测试,发现DFF的产率和选择性提高。其中,催化剂Co₃O₄（1%）/gC₃N₄的催化效果最好,DFF的产率为49.67%,其选择性为64.81%。根据实验结果,提出了催化剂g-C₃N₄和Co₃O₄/C₃N₄的作用机理,明确了主要活性物质为·O2-,在g-C₃N₄上负载Co₃O₄能够避免g-C₃N₄表面电子-空穴的复合,增加活性物质·O2-的产生,提高反应的催化性能。为了进一步探究催化剂Co₃O₄/C₃N₄催化HMF氧化制备FDCA的性能,本论文在碱性条件下,对催化剂Co₃O₄/C₃N₄进行光催化性能测试。结果发现,在强碱性条件下会发生坎尼扎罗反应得到FDCA。此外,MnO₂可以产生更高能量的空穴,为将其与Co₃O₄进行对比,制备了复合催化剂催化剂MnO₂/g-C₃N₄并进行了光催化氧化HMF制备FDCA的性能测试,结果发现反应完成后可以产生少量的FDCA。