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能源危机和温室效应是当前人类而临的两个最重要的问题。有效的解决办法之一是找到一种可持续的替代能源,如风能、太阳能、核能、生物质能等能源。在各种可替代能源中,生物质能源是近年来发展速度最快,产业前景最好的新型替代能源之一。将生物质糖转化为燃料是使用生物质能源的唯一方法。由生物质制备的2,5-二甲基呋喃是一种可比拟汽油的物质,能解决乙醇作为生物质燃料的诸多不足。因此开发一种能使生物质高效转化为2,5-二甲基呋喃的催化剂是当务之急。本论文研究中,发现MPA/MWCNTs-CuRu/C催化剂对葡萄糖制备2,5-二甲基呋喃有良好催化效果；然后对MPA/MWCNTs-CuRu/C催化剂的活性组分进行优化,分别制备了Ru/C, MPA/MWCNTs, MPA-Ru/C, MPA-Cu-Ru/C, MPA-Ni-Ru/C, MPA-Co-Ru/C, MPA-Ru/MWCNTs等催化剂并对其性能进行比较,结果表明磷钼酸和钌负载的MPA-Ru/MWCNTs催化剂的催化效果最好,得到2,5-二甲基呋喃的产率最高。为研究不同的载体对催化效果的影响,还制备了以氧化硅(SiO2),氧化铝(γ-A12O3),分子筛(MS)为载体的催化剂MPA-Ru/SiO2、MPA-Ru/y-A12O3和MPA-Ru/MS,并与MPA-Ru/MWCNTs催化剂进行比较,结果发现碳纳米管是最有效的催化剂载体。此外,实验结果表明,MPA-Ru/MWCNTs催化剂在不同的反应溶剂中表现的催化效果相差巨大。在正丁醇中反应,葡萄糖转化为2,5-二甲基呋喃的产率最高,而在乙睛或[EMIM]C1溶液中,几乎无2,5-二甲基呋喃生成。在正丁醇中以MPA-Ru/MWCNTs为催化剂,用高压反应釜对葡萄糖进行高温高压催化反应,根究实验结果选择还原MPA-Ru/MWCNTs催化剂的最佳温度。应用高效液相色谱对2,5-二甲基呋喃进行定性定量分析。同时还考察了催化反应温度、反应时间、起始氢气压和催化剂用量等对MPA-Ru/MWCNTs催化葡萄糖的转化为2,5-二甲基呋喃的影响。结果表明,在325℃还原的MPA-Ru/MWCNTs催化剂的活性最高,在催化反应条件优化后,发现葡萄糖一步法转化为2,5-二甲基呋喃的产率可达84%。使用X射线粉末衍射线仪对325℃还原的MPA-Ru/MWCNTs进行结构分析,扫描电子显微镜对催化剂进行形貌表征,X射线光电子能谱对催化剂的活性组分元素价态进行表征。另外,本论文还研究了MPA-Ru/MWCNTs催化剂对果糖和蔗糖一步法转化为2,5-二甲基呋喃的反应。实验结果表明MPA-Ru/MWCNTs催化剂对果糖和蔗糖的催化效果明显低于葡萄糖。根据优化反应的条件发现,反应时间、反应起始氢气压、催化剂和糖浓度等各种因素对葡萄糖与果糖或蔗糖催化反应结果的影响相似。