生物質資源在能源和化學品方面所具有的替代傳統石油基產品的自然稟賦，已逐漸受到越來越多的關注。在生物質化學品方面，催化技術扮演著至關重要的角色。通過催化轉化所產生的平臺化合物作為橋梁，連接了天然生物質和下游化學品，是生物質發展鏈條中不可或缺的關鍵環節。

中國科學院寧波材料技術與工程研究所非金屬催化團隊一直聚焦呋喃類生物質高效轉化的催化技術研究與應用，在5-羥甲基糠醛（HMF）催化合成、氧化、加氫、醚化、胺化等領域發表論文50余篇、申請發明專利90余項（授權30余件、轉移轉化19件）和軟件著作權5件，通過2項科技成果鑒定/評價，孵化國家高新技術企業1家。

近期，團隊在HMF及衍生物氧化和加氫方面取得系列新進展。在HMF氧化合成2,5-呋喃二甲酸（FDCA）方面，通過 “絡合-碳化-酸洗”方法制備了摻氮碳雙功能催化劑，在65 ℃、0.2 MPa氧氣條件下反應16小時后可得到100%的HMF轉化率和94.4%的FDCA收率，將反應溫度降到室溫、施加電流取代氧氣，電解16小時可達到100%的HMF轉化率和73.1%的FDCA收率，電催化與熱催化相比具有更低的反應活化能和更高的能量利用效率（Catal. Today 2024, 440, 114847）。進一步，采用氮摻雜碳包覆鈷（Co@NC）納米線對比了2,5-呋喃二甲醇（BHMF）氧化反應的熱催化和電催化路線，發現電催化可以有效加快速控步驟即HMFCA的氧化，使目標產物FDCA的收率提升至93.3%（ChemSusChem 2024, e202401422）。采用二氧化鈦為載體負載金納米顆粒（Au/TiO₂），發現在催化劑制備過程中TiO₂被高溫氫氣部分還原并包覆Au顆粒，形成高活性界面位點（Au-TiO_2-x），產生金屬-載體強相互作用（SMSI）。通過量化界面位點比例及歸一化本征活性，揭示界面位點對BHMF氧化為FDCA的關鍵作用，為醇類氧化反應機制解析及催化劑優化提供理論支持（ACS Catal. 2025, 15, 54-62）。此外，通過海水腐蝕工程在泡沫鎳表面生長NiCo水滑石用于電催化氧化HMF，發現腐蝕制備的電極具有優異的催化性能及穩定性，FDCA收率和法拉第效率分別可達97.4%和97.3%。通過闡述能帶和異質結結構解析了HMF電氧化的電子傳輸路徑，為理解電催化機理提供了新的視角（Chem. Eng. J. 2024, 502, 158105）。

在HMF加氫方面，通過在氧化鋁載體上調控鈀-氧化鎂強相互作用程度，可有效地選擇性加氫HMF為5-羥甲基四氫糠醛（5-HMTHFF）或完全加氫為2,5-雙（羥甲基）四氫呋喃（BHMTHF）（Appl. Catal. B 2025, 361, 124578）。此外，通過在氧化鈰上構建單原子層厚度的板狀銅團簇以及痕量的鈀單原子位點的雙金屬活性中心，所制備的Cu₁₀₀Pd₁/CeO₂-FA催化劑在HMF醛基選擇性加氫反應中表現優異，超越傳統催化劑和部分貴金屬催化劑（Appl. Catal. B 2025, 361, 124563），所制備的錳氧化物八面體分子篩（OMS-2）上負載的鉑催化劑在水相中對HMF的醛基加氫表現出高選擇性（Fuel, 2024, 372, 132147）。