人们的生产和生活都离不开能源，能源短缺和能源安全已成为全世界关注的热点话题。寻找一种丰富、廉价、可再生的资源替代化石能源已成为解决能源问题的共识。生物质转化作为替代化石能源的有效途径之一越来越受到人们的关注。生物质转化是指生物质原料以平台分子为媒介，经过一系列化学转化成为有价值的液态燃料和化工产品。5-羟甲基糠醛(HMF)作为重要的平台分子之一，由于其特殊的结构，可以转化为多种化学品。在这些化学品中，5-乙氧甲基糠醛(EMF)和乙酰丙酸乙酯(EL)在燃料、化工领域有非常重要和广泛的应用。　　能源消耗和经济增长带来了一系列的环境问题，环境污染已经严重影响了人们的日常生活和身体健康。寻找切实有效的措施来治理环境污染物已成为大家的共识。在诸多污染物中，空气污染物CO和水污染物对硝基苯酚，由于其对人体健康的显著危害而成为研究者们关注的热点。　　无论是5-羟甲基糠醛的转化还是CO和对硝基苯酚的消除，催化剂都起着至关重要的作用。纳米材料由于其独特的物理、化学性质，逐渐取代传统催化剂，应用到越来越多的领域。研究显示纳米材料的制备方法直接影响到其性能。金属有机配合物(MOFs)是由金属中心离子和有机配体通过自组装形成的三维周期性晶体结构，自从1995制备第一个MOF材料至今已经有超过20000多种的MOFs被研究人员合成和表征，并且在过去的二十年里广泛的应用在各个领域。最近几年，MOFs被发现是良好的前驱物模板。相比于传统的合成方法，用MOFs前驱物合成的材料具有很多的优势，比如:高的比表面积、可控的形貌、基于类石墨烯的各种复合纳米结构以及在类石墨烯结构中原位形成的不同原子掺杂等。以MOFs材料为前驱体制备纳米材料已成为一种新的制备方法。　　基于以上背景和思路，我们探索以MOFs材料作为前驱体合成其他纳米材料，考察了这些纳米材料对5-羟甲基糠醛转化和对硝基苯酚催化的性能，致力于制备能在能源和环境领域应用的高活性催化剂。主要内容如下:　　1、通过简单的一步法，合成了以MOFs材料Cu-BTC为基底，磷钼酸(HPM)为活性物质的[Cu-BTC][HPM]复合材料。这种材料成功地将易溶于乙醇的HPM分子引入了具有大比表面积和非溶性的Cu-BTC孔隙中，且HPM通过和Cu-BTC基质间一定的相互作用稳定存于其中。得益于这种特殊的结构，该材料对HMF催化转化生成EMF和EL具有良好的活性，在120℃12h反应条件下，可以达到100％转化率以及55％的EMF和11％的EL产率。因Cu-BTC不溶于乙醇，催化剂易于离心分离回收和循环使用。　　2、以MOFs材料Cu-BTC为前驱体，在氮气中煅烧得到负载Cu单质的碳材料，随后通过浓硫酸处理，得到磺酸功能化的碳材料C-SO3H。研究发现这种材料对HMF催化转化生成EMF和EL具有一定的活性。通过改变反应温度和时间，我们发现了和其他催化剂产物中只有一种主产物不同的现象。在140℃时反应后主产物为EL;反应温度为100℃时主产物为EMF。这说明在以C-SO3H为催化剂时，可以通过调控反应条件来得到不同的目标产物。　　3、以MOFs材料ZIF-8作为前驱体，在氮气中退火得到氮掺杂碳材料N-C，研究发现这种非金属材料对对硝基苯酚催化还原具有活性。通过改变退火温度，得到氮掺杂类型和氮掺杂量不同的催化剂，发现它们的催化活性有所差别。还发现，反应速率不依赖于反应物浓度，遵循零级反应动力学。　　4、通过水热法合成了前驱体，并将其在空气中煅烧得到CuCeO纳米材料，研究发现这种纳米催化剂具有CO催化氧化性能。通过改变铜/铈摩尔比、水热条件和煅烧温度，可以调控催化剂中各种价态铜的组成，从而改变它的催化活性。分析表明纳米催化剂所表现出的高活性来源于其中的Cu2O物种，以及Cu2O、CuO和CeO2三种纳米颗粒的均匀分散。在最佳合成条件下，催化剂在105℃就可以完全催化转化CO。