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在过去的几十年里,化石燃料为社会提供了各种各样的燃料和化学品,促进了社会的快速发展,但随着其消耗的日益增长和环境污染的日益严重,人们必须寻找清洁可再生的能源来替代化石燃料。生物质是最丰富的可再生资源,通过经济有效的途径可以转化得到5-羟甲基糠醛（5-HMF）这一平台化合物及其衍生物5-乙氧基甲基糠醛（EMF）。以5-HMF为原料,可以进一步生产燃料和大宗化学品,而EMF是一种潜在的液体生物燃料或燃油添加剂,它们被认为是化石燃料最完美的替代品。因此,本课题的研究内容包含以下几个方面:（1）通过水热合成法,以葡萄糖、果糖、蔗糖为碳源,预先制得的Fe3O4为铁源,合成了一系列磁性碳质固体酸（PCM）和磺酸化磁性碳质固体酸（PCM-SO3H）。制备的材料用场发射扫描电子显微镜（FE-SEM）、透射电子显微镜（TEM）、傅立叶变换红外光谱（FT-IR）、X射线衍射（XRD）、磁性能（VSM）分析、N2吸附/脱附、热重（TGA）分析和元素分析等进行分析检测。测试结果表明:制得的几种类型的催化剂具有良好的热稳定性,较强的饱和磁化强度（最大为19.5 emu/g）,较大的孔容、孔径和比表面积,以及较强的酸浓度,且反应结束后可以快速地从混合体系中磁性分离出来。（2）以PCM和PCM-SO3H为催化剂,对果糖脱水生成5-HMF进行研究,探究了各个反应条件对反应的影响。实验结果表明,在110oC下反应90 min,以DMSO为溶剂,PCM-SO3H-1为催化剂,果糖的转化率为98.5%,5-HMF的产率为88.2%。同时探究了5-HMF醚化合成EMF的反应,其最优条件为:PCM-SO3H-1为催化剂,无水乙醇为溶剂,100oC下反应8h,5-HMF的转化率达到98.9%,EMF的产率为85.6%。最后,对果糖一锅法制备EMF的反应进行了研究,主要考察二元溶剂体系中DMSO含量对反应的影响。在最优的催化反应条件下,果糖的转化率为98.4%,EMF的产率为69.8%。（3）采用高温煅烧法,以麦秸秆为碳源,制备了一系列新型的磁性碳复合物（MCCs）,并对这类新型材料进行ZnCl2浸渍活化处理,以增大MCCs的比表面积和孔容,从而达到增大负载酸量的目的。并对制备的MCCs进行FE-SEM,低温N2吸附/脱附,XRD,TEM,VSM和TGA等分析测试,测试结果表明:制备的MCCs催化剂具有很好的热稳定性,较大的比表面积和孔容。通过对酸量的测量,表明催化剂MCCs具有较强的酸浓度（1.14 mmol/g）。（4）以果糖和菊粉为原料,以磁性碳复合物MCCs为催化剂,探究了各个反应条件对果糖转化率和产物分布的影响,并研究了该类型催化剂的再生性能。实验结果表明:催化果糖脱水生成5-HMF的最优条件为以DMSO为溶剂,MCCs-3为催化剂,在110oC下反应120 min,5-HMF的产率为83.4%。同时,还考察了该催化剂催化果糖制备EMF的效果,EMF的最高产量达到64.2%。最后,对MCCs-3的循环利用活性进行了探究,实验表明该催化剂循环使用4次后仍保持较高的催化活性。