随着石油等传统资源急剧消耗及环境污染问题的日益加重,开发与利用生物能源成为当今研究的主要课题之一。因此如何绿色高效地开发利用以纤维素为主的可再生资源生成生物乙醇已成为当今社会可持续发展战略的重要议题。本课题对比了不同碳源制备的碳基固体磺酸催化剂在纤维素水解反应中性能，并针对产物与催化剂分离困难的问题自制了具有磁性的碳基固体磺酸催化剂。本课题采用水热合成碳化法分别以葡萄糖、蔗糖、淀粉、纤维素为碳源制备了四种碳基固体磺酸催化剂，分析了反应温度、反应时间等因素对催化剂表面酸量的影响。将不同碳源制备的催化剂应用于纤维素水解反应中，得到不同碳源制备的催化剂活性大小为葡萄糖>蔗糖>淀粉>纤维素。同时，将催化剂应用于离子液体[MMIM]DMP预处理后纤维素水解反应中，发现水解产率得到较大提高。其中，以葡萄糖为碳基的固体酸在水解反应中总还原糖（TRS）和葡萄糖产率分别为47.4%和30.1%。针对催化剂在纤维素水解反应中与产物分离困难的问题，本文以葡萄糖和纳米四氧化三铁为原料，通过水热合成反应法制备了具有磁性的碳基固体磺酸催化剂。通过催化剂水解纤维素反应的动力学响应面模型对工艺条件进行优化，得到催化剂最优制备条件为：反应温度160℃，反应物葡萄糖与纳米四氧化三铁的摩尔比3.85:1，反应时间20h，催化剂最高表面酸量为1.43mmol/g。通过对催化剂进行结构和性能表征表明，合成的催化剂表面含有-SO3H的同时还存在-COOH和酚羟基等官能团，大小为1-20μm包裹有四氧化三铁的无定形碳颗粒，具有强磁性且在267℃以上时才会发生分解。将催化剂应用于纤维素水解反应，得到总还原糖（TRS）和葡萄糖产率分别为48.2%和27.6%，葡萄糖选择性为57.2%。同时，利用不同离子液体[AMIM]Cl、[BMIM]Cl、[MMIM]DMP预处理纤维素，并利用自制的磁性碳基固体磺酸催化剂催化纤维素水解后发现三种离子液体对纤维素水解贡献作用[MMIM]DMP>[AMIM]Cl>[BMIM]Cl。其中[MMIM]DMP预处理纤维素后利用磁性碳基固体酸催化剂水解后TRS产率和葡萄糖分别为54.5%、32.8%，高于直接用催化剂水解产率且葡萄糖的选择性由57.2%升高至60%。同时催化剂具有可重复利用性。