绿色催化工艺开发以及与之相匹配的催化新材料的研究一直受到世界各国科研工作者的重视,它符合我国节能减排的总体要求,有助于早日实现碳达峰、碳中和目标。以分子氧为氧源的氧化反应是一条环境友好的催化路线,在环境修复和精细化学品合成等方面具有广泛应用。但由于自旋禁阻等因素的限制,分子氧的活化往往需要比较高的反应温度,伴随大量能源消耗,因此开发适合于低温条件下活化分子氧的催化剂以及利用太阳能等可再生能源驱动分子氧活化是实现绿色氧化路线的关键。本论文针对这一问题,从非金属催化剂的设计出发,开展以分子氧为氧源的催化胺氧化偶联反应和合成过氧化氢反应催化剂的研究工作;以生物质或有机芳烃为原料制备了一系列多孔炭以及有机骨架聚合物催化剂,并通过多种表征手段分析了催化剂的性质,探究了相应催化剂活化分子氧的机理。论文获得主要研究结果如下:（1）发展了一种界面相互作用诱导策略构建生物质基多孔炭材料,增加炭材料表面活性位数量。该策略是将硝酸铝与淀粉等生物质混合形成铝盐/淀粉界面,高温炭化过程中形成氧化铝/炭界面,去除氧化铝后得到了生物质基多孔炭Bio-PC。氧化铝一方面起到硬模板的作用,另一方面可以保护含氧官能团。除去氧化铝后,Bio-PC呈现多孔结构,含氧官能团也得以有效地暴露。在没有任何氧化处理的情况下,Bio-PC上的表面氧官能团的数量可以达到1.27 mmol g?1,明显高于文献报道的其它硬模板法制备的多孔炭材料。Bio-PC在催化胺氧化偶联合成亚胺反应中表现出优异的催化活性与稳定性,其活性是氧化石墨催化剂的22倍。此外,我们发现Bio-PC表面含氧官能团数量与催化活性之间存在线性关系。该策略对多种碳前驱体都具有适用性,而且所制备炭材料的孔径可以进行有效调节。（2）利用简单的一步傅-克烷基化反应（Friedel-Crafts alkylation）制备了较为新颖的亚甲基连接的芳香族骨架聚合物材料（记为AOF）。该方法易于引入其它官能团组分调控材料性能,我们尝试引入三嗪基团,构建出烷基连接的芳香环与三嗪基团共存的的聚合物材料（记为AOF-N）。AOF和AOF-N具有丰富微、介孔结构和高的比表面积(分别为2697和988 m~2 g-1)。UV-vis光谱表征显示两个样品带隙分别为2.03和1.97 e V,具有较宽的光响应范围;与广泛研究的氮化碳材料相比,AOF和AOF-N具有更好的吸收可见光的能力。结合价带XPS确定了两种材料的带隙位置,其导带底分别位于-0.43 V和-0.48 V（vs NHE）,热力学上满足可见光下活化分子氧的能力。催化剂在以氧气为氧化剂、室温可见光照射条件下的苄胺偶联反应中表现出优异光催化活性,其中AOF催化剂上苄胺5 h的转化率可达96%,结合文献和大量实验表明光催化氧还原所形成的超氧自由基在氧化脱氢过程中发挥重要作用。（3）考察了AOF和AOF-N材料在纯H2O和O2体系下可见光催化合成H2O2的性能。两种材料均表现出较高的催化活性和循环稳定性,其中AOF-N活性高于AOF,H2O2的生成速率为311.6μmol g-1 h-1,是AOF材料活性的1.40倍,420nm下的量子效率为0.41%;机理研究表明AOF-N光催化合成H2O2起始于分子氧O2活化,O2经历了的两步单电子还原,并与H2O解离的H+结合最终形成H2O2。在进一步的工作中,通过结构和形貌调控可以提升上述聚合物的催化性能,具体包括:（1）采用Si O2微球作为硬模板制备中空结构的AOF-N材料（记为HAOF-N）,通过改变Si O2微球的用量和尺寸优化材料的性能,优化后HAOF-N材料的活性是AOF-N的1.54倍。（2）在AOF材料的基础上,通过缓慢阶段升温和改变连接分子的种类等方法调控材料的性能,在该方法下以三氯甲烷为原料制备的COP-2材料的H2O2生成速率可以提升至514.8μmol g-1 h-1,显著优于AOF、AOF-N和HAOF-N材料。综上所述,本论文针对以分子氧为氧化剂的苄胺氧化反应和光催化合成H2O2反应,设计制备了一系列较为新颖的多孔炭和有机聚合物骨架材料,这些工作将为绿色催化过程的深入研究提供有益的借鉴。