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目前工业上,α-蒎烯合成α-松油醇主要采用稀硫酸为催化剂,存在产物与催化剂难以分离、强烈腐蚀反应设备及环境污染问题等,采用固体酸催化剂是解决上述问题的有效途径之一。生物质碳基固体有较好的纹理结构,满足制备具有活性的催化剂的要求,采用生物质固体酸替换传统液体酸催化剂,不仅符合绿色化工理念,而且原料易得、价格低廉,因此,开展农林剩余物制备具有高催化活性的生物质碳基固体酸催化剂及其应用研究具有重要的社会意义和实用价值。本论文以水稻秸秆（RS）为原料,通过碳化-磺化两步法制备碳基固体酸催化剂,采用热重（TG）,扫描电子显微镜（SEM）,N2物理吸附-脱附仪（BET）,傅立叶变换红外光谱（FT-IR）,氨程序升温脱附（NH3-TPD）和X-射线光电子能谱（XPS）等仪器分析方法对水稻秸秆生物质碳基固体酸的结构特征及理化性质进行表征,并在固定反应器上测定其催化α-蒎烯合成α-松油醇的催化性能,研究水合反应因素对催化性能的影响,得到适合α-蒎烯水合制备α-松油醇的生物质固体酸催化剂制备及其合成优化工艺参数。主要研究内容和结果如下:1.碳化温度对碳前驱体和催化剂的孔隙及形貌结构的影响。随着碳化温度提高,适当提高碳化温度有利于改善碳前驱体的孔隙结构,过高的温度导致碳前驱体分解。碳前驱体的SBET和VTotal随着碳化温度的增加呈现出先增加后减小的趋势。但在随后的磺化改性中,催化剂的SBET和VTotal呈现规律与前驱体相反。当碳化温度300℃及磺化温度80℃时（RS300-80）的SBET和VTotal分别达到最大值420.9 m2/g和4.048 cm3/g。低温碳化和磺化改性对RS的Dpore几乎不会造成影响,所制备的一系列碳前驱体和催化剂的Dpore约为3.85 nm左右,均为介孔材料。2.以水稻秸秆在300℃碳化制备的前驱体（RS300）为载体,探究磺化温度对催化剂形貌及孔隙结构的影响。结果表明,随着磺化温度的升高,催化剂形貌结构未出现过度坍塌和分解,其SBET和VTotal随着磺化温度的增加呈现出先增加后轻微减小的趋势,表明磺化温度对催化剂的形貌结构影响较小,却能改善具备“软碳”结构碳前驱体的孔隙结构。3.以水稻秸秆在300℃碳化制备的前驱体（RS300）为载体,探究磺化温度对催化剂酸度分布的影响。结果表明,随着磺化温度的升高,强酸和弱酸酸量先升高然后下降,中强酸酸量持续下降,高温磺化不利于磺酸基团的负载。磺化温度80℃时,催化剂强酸位点酸量达到最大值0.82mmol/g,中强酸和弱酸酸量分别达到0.66 mmol/g和1.39 mmol/g,其总酸度达到2.87 mmol/g。4.以转化率及选择率为评价指标,研究在两相及三相反应体系下,RS碳化温度和磺化温度对α-蒎烯水合反应的影响。结果表明,在两相反应体系下,随着碳化、磺化温度的升高,α-蒎烯的转化率增加,α-松油醇的选择性先增加然后降低,RS300-80对α-松油醇选择性达到最高值57.07%,α-蒎烯的转化率67.60%。在三相反应体系下,随着碳化温度的增加,α-蒎烯的转化率先升高后减少,α-松油醇的选择性持续下降;随着磺化温度的增加,α-蒎烯的转化率先升高后减少,α-松油醇的选择性却呈现先减后增,转化率高于两相反应体系,但α-松油醇的选择性却比两相反应体系降低较多,RS300-80催化α-蒎烯水合反应的α-蒎烯转化率达到最高85.28%时,α-松油醇选择性仅18.51%;5.以RS300-80为催化剂催化α-蒎烯水合反应,通过单因素实验确定优化工艺参数。结果表明,在优化反应参数为0.5 g RS300-80,水/α-蒎烯摩尔比10、5.25ml去离子水、20 ml丙酮、反应温度80℃、反应时间24 h时,α-蒎烯的转化率为67.60%,α-松油醇选择性达到57.07%。6.催化剂使用寿命实验结果表明,-HSO3成功地负载于RS300上,以共价键形式与RS300相连接,催化剂的催化反应活性具有较强的稳定性。