在化石资源枯竭所导致的能源危机以及大规模使用化石资源所引起的环境污染的背景下,发展清洁、高效、可再生的能源体系是解决能源枯竭和环境恶化的最佳途径。因此,本论文从太阳能和生物质能出发,研究主要包括以下两部分内容:CdS-GR和CdS-CNT(GR和CNT分别为石墨烯和碳纳米管)复合材料上可见光催化制氢及有机污染物降解;磷钨杂多酸铯盐负载Au催化剂上纤维素选择氧化制备葡萄糖酸。　　 我们采用水热法并使用环境友好的无机硫源制备得到CdS-GR和CdS-CNT复合材料,对比其在可见光催化制氢和有机染料MO的光催化降解反应中的性能。研究发现GR或CNT的加入在两个反应中都能使CdS的光催化性能增强。碳材料与CdS的质量比会影响CdS-GR或CdS-CNT催化剂的活性,在适中的GR:CdS或GR:CNT时获得最佳光催化效率。表征结果显示直径约为35nm的CdS纳米粒子很好地分散在GR或CNI表面。与GR或CNT复合后,CdS发生带隙收缩,说明GR或CNT与CdS之间存在较强的相互作用。瞬时光电流表征结果揭示,CdS-GR能更加高效地分离光生电子和空穴。我们推测GR与CdS间较强的相互作用与更大的接触界面促进光生电子从CdS有效地传递到GR上,因此CdS-GR表现出更高的催化活性。　　 为了在温和的条件下高选择性地转化纤维素,本论文工作主要考察磷钨杂多酸铯盐负载Au催化剂的酸性、Au粒子尺寸等因素对纤维二糖选择氧化反应的影响,再将反应性能最佳的催化剂体系应用于直接氧化纤维素制葡萄糖酸的反应中。Au/CsxH3-xPW12O40上葡萄糖酸的选择性显著高于其它负载Au催化剂,如Au/SiO2、Au/Al2O3、Au/TiO2、Au/CNT、Au/HZSM-5等。载体的酸性越高纤维二糖的转化率越高,而且产物葡萄糖酸越容易脱附,葡萄糖酸的选择性越高。同时,Au粒径越小的催化剂可促进中间产物葡萄糖氧化为葡萄糖酸,从而增大纤维二糖的转化率和葡萄糖酸选择性。Au/CsxH3-xPW12O40系列催化剂在催化转化纤维素制葡萄糖酸反应中也表现出优异的催化活性,但长时间的水热条件下亲水性酸性部分的溶出影响了其重复使用性能。我们将H3PW12O40和Au/Cs3.0PW12O40耦合用于纤维素选择氧化反应,得到了较高的葡萄糖酸收率(85％,418 K,11h),且其重复使用性能较好。