现代社会科技发展突飞猛进,由此而引发的环境与能源危机也日渐严重,如何在更好的实现资源整合的基础上兼顾环境保护成为重要议题。生物质能源有着来源广、易获得、储量大的独特优势,是一种绿色、可持续型能源。甘油作为生物质能源的其中一种,广泛存在于自然界以及工业生产的副产物中,因此,采用一定的化学方法,将甘油转化为其他产品,可以实现废物利用和开发新资源的双赢。本文拟利用绿色催化剂——杂多酸和复合型杂多酸催化剂的氧化还原活性,实现了甘油氧化反应的高转化率及产物的高选择性,根据以上内容,本论文分别设计合成了含有Lewis金属的缺位型催化剂、氧化型催化剂和固载型催化剂,应用于甘油的转化,具体研究内容如下:1.第二章设计并合成了具有Lewis中心的缺位Keggin型杂多磷钨酸盐催化剂K₅PW₁₁MO₃₉(M=Co²⁺,Fe²⁺,Mn²⁺,Cu²⁺,Ni²⁺,缩写为K₅PW₁₁M),考察了其氧化还原性能及在甘油氧化转化中的催化性能。对于不同金属取代的十一系列多金属氧酸盐,其催化甘油转化活性与其组成及氧化还原性能有关,其活性次序K₅PW₁₁Cu>K₅PW₁₁Ni>K₅PW₁₁Co>K₅PW₁₁Fe>K₅PW₁₁Mn,乳酸选择性次序为K₅PW₁₁Cu>K₅PW₁₁Ni>K₅PW₁₁Mn>K₅PW₁₁Fe>K₅PW₁₁Co。其中,活性最好的K₅PW₁₁Cu的最优反应条件为:3.40 mmol/L催化剂,140℃,1.0 MPa O₂下反应7 h,甘油最大转化率达到65.3%,乳酸选择性为27.3%。此外,K₅PW₁₁Cu还具有良好的循环使用性,经过6次循环后,仍保持较高的催化活性。另外,通过MIMPS酸性离子液体来调控K₅PW₁₁Cu的Br?nsted酸性,实验结果证明,B酸性多酸离子液体[MIMPS]_nK_5-nPW₁₁Cu表现出高于K₅PW₁₁Cu的催化活性,源于在分子中存在Br?nsted酸性,促进中间产物酸化转化。2.第三章合成了钒取代的磷钼杂多酸催化剂HPMo₁₁V,并对其进行了元素分析、IR、XRD、CV、XPS等表征。将其应用于甘油氧化实验中,最佳反应条件为:3.38 mmol/L HPMo₁₁V,0.8 MPa O₂,在120℃条件下反应4 h时,甘油的转化率达到92.3%,草酸的选择性达到83.7%。其催化活性主要源于多酸催化剂中含有Mo和V等氧化性活性中心和强Br?nsted酸性。3.第四章设计合成了复合担载型催化剂HPMo₁₁V/HAP（HAP为羟基磷灰石）,并对其进行了一系列表征。考察了其在甘油氧化转化中的活性,以及复合催化剂组成性质间的关系,发现甘油转化和草酸的选择性与HPMo₁₁V在HAP的担载量呈一定的线性关系。以HPMo₁₁V/HAP（41.9%）为催化剂,最佳反应条件下:催化剂用量为0.08 g,反应时间是5 h,反应温度在120℃,氧气通入量为1.0 MPa O₂,甘油的转化率为90.7%,草酸的选择性为85.1%。通过循环实验证明,该非均相催化剂具有很好的可重复利用性和稳定性。