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近年来,化石能源的过度使用使得环境污染和能源短缺问题日益严重,人类对于新能源的需求越来越迫切。生物质由于其具有来源广泛、储量丰富等优点,被认为是最有前途的可再生资源之一。生物质资源的开发利用可以降低化石能源的消耗,有利于社会经济的可持续发展。纤维素是最为丰富的生物质资源,以纤维素为原料,可以得到重要的平台化合物5-羟甲基糠醛(HMF),进而可以转化为多种化学品。本论文设计并合成了多种负载型双酸性固体酸催化剂,并将其用于催化纤维素降解制备5-羟甲基糠醛。利用红外光谱、拉曼光谱、X射线衍射、N2吸附-脱附、扫描电镜、透射电镜等多种表征手段对催化剂的组成和结构进行了分析,并对纤维素降解制备HMF的反应条件进行了优化。首先合成了介孔分子筛MSNP并对其进行了磺酸化改性,然后以其为载体,以咪唑型离子液体为媒介,引入CrCl3,制备了具有双重酸性的[pmim]CrCl4-MSNP-SO3H催化剂。将此催化剂用于纤维素降解制备HMF的实验,考察了催化剂的用量、纤维素的初始浓度、反应温度和时间对HMF产率的影响。结果发现当[pmim]CrCl4-MSNP-SO3H用量为0.05 g,纤维素初始量为0.01 g,反应温度为160oC,反应时间为140 min时,HMF产率可达39.1%。该体系具有较好的稳定性,循环使用4次而没有明显的活性损失。为了进一步提高HMF的产率,合成了三种介孔分子筛MSNP、MCM-41和SBA-15,利用嫁接法负载了含有布朗斯特酸性的吡啶型离子液体[PPy-SO3H]Cl,并引入了CrCl3,得到了具有布朗斯特酸和路易斯酸双重酸性的催化剂。实验发现,催化剂的载体对其催化活性有较大影响,其中以MSNP为载体时活性最佳。随后,以[PPy-SO3H]CrCl4-MSNP为催化剂,探究了催化剂的用量、纤维素的初始浓度、反应温度和时间对HMF产率的影响。其中当纤维素初始量为0.01 g,催化剂用量为0.05 g,反应温度为130oC,反应时间为120 min时,HMF产率高达61.5%。此外,该体系循环使用6次时仍然具有较好的活性。以葡萄糖和磺基水杨酸为原料,水热法制备了含有磺酸基的碳微球CM-SO3H,并利用浸渍法负载了多种金属氯化物,得到了具有双重酸性的碳基固体酸催化剂MClx-CM-SO3H。探究了不同金属氯化物对纤维素降解制备HMF的影响,发现负载CrCl3时活性最佳。随后对催化剂的用量、纤维素的初始浓度、反应温度和时间对催化活性的影响进行了考察,结果发现,以0.01 g纤维素为反应底物,加入0.05gCrCl3-CM-SO3H(负载量为40wt%),在140oC反应120 min,HMF产率可达66.7%。此外,该体系具有一定的耐水性。