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全球经济在化工行业的推动下迅速发展,在此过程中也对人类健康、社区安全、生态环境造成了严重的危害。绿色化学(Green Chemistry)通过不断优化产品、提高工艺和创新催化剂等方法来减少或消除对人类和环境有毒有害原料、溶剂、催化剂和副产物等的使用和产生。在绿色化学中催化化学处于核心支柱地位。选用合适的催化剂能够有效降低反应能垒,提高有限原料的使用效率,降低或消除副产物的生成量,从而实现目标产物选择性和收率的提高,直接从源头上降低环境污染的成本。以绿色化学的12条经典原则为准则,本文制备了双金属改性碳纳米管电极、氧化铋电极和氧化铋粉末催化剂3种绿色催化剂。运用透射电子显微镜(TEM)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、X-射线衍射仪(XRD)和电化学工作站等手段对催化材料进行表征。采用还原镀法制备了由Ag和Co双金属改性的碳纳米管(CNTs)复合材料。通过表征可知：Ag-Co金属纳米颗粒均匀地负载在具有巨大长径比和比表面积的碳纳米管表面,金属颗粒具有3-6nm左右的微小粒径。由Ag-Co和CNTs组成了具有优异氧激活转移能力的架构,能够有效提高碳纳米管的电催化性能。以水相体系中苯酚选择性氧化合成苯醌为模型反应,在电催化作用下,以Ag-Co/CNTs电极为阴极进行选择性氧化反应。金属质量分数为20wt%,Ag：Co原子比为2：1的Ag-Co/CNTs的苯醌收率可以达到未改性CNTs的2.7倍,同时苯醌的选择性也明显提高,从未改性CNTs时的43.94%提高到了Ag-Co/CNTs的91.8%。Ag-Co/CNTs在电催化作用下,在水相有机合成反应中表现出优异的选择性。以Ag-Co/CNTs电极为工作电极进行循环伏安扫描,考察电极材料的电催化性能并初步探讨其选择性氧化合成的电催化机理。通过对底物浓度、金属质量分数、氧含量和扫描速度等因素的考察初步推断：在电催化作用下,Ag-Co/CNTs电极能原位高效利用氧分子。首先双金属吸收氧分子后,将氧分子转移到Ag-Co和碳纳米管构成的活性位点,与Ag生成不稳定氧化物,得到电子后金属Ag-O氧化物被还原,将激活氧供给苯酚用于选择性氧化合成苯醌。利用电沉积法和水热法分别制备了Bi2O3薄膜电极和Bi2O3粉末催化剂。在水相中以苯甲醇选择性氧化合成苯甲醛为模型反应,考察Bi2O3电极的电催化性能。当外加电压为2V时,电沉积法Bi2O3电极的苯甲醛选择性是滴涂法Bi2O3电极的4倍,达到59.4%；同时苯甲醛的收率为滴涂法Bi2O3电极的10倍左右。电沉积法Bi2O3电极表现出优异的电催化选择性氧化性能。通过表征可以看出由Bi2O3纳米颗粒构成的立体结构能快速接收并转移电子。采用不同水热法制备了Bi2O3粉末光催化剂,并考察其在可见光下的对苯甲醇的去除效果。在相同可见光照条件下,相比纳米花法和纳米片法制备的Bi2O3催化剂的光催化效率,纳米笼法制备的Bi2O3催化剂具有更好的可见光催化性能,苯甲醇的转化率最高。对纳米笼法得到的Bi203催化剂进行表征可知：催化剂Bi203特殊的笼状结构由粒径在100-150nm左右的纳米颗粒组成,这种结构能更加有效提高物质传输速率和光吸收效率。在样品中检测到多种晶型的Bi203晶体结构。在反应体系中混合晶型Bi203有利于可见光照产生的电子快速迁移传递并参与反应。