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5-羟甲基糠醛（HMF）是一种由生物质转化制备的具有广泛应用的平台化学物，以5-HMF为原料可以合成许多具有高附价值的化合物。因此研究从葡萄糖和果糖出发制备5-HMF具有重要的意义。 首先用加热法和不同温度煅烧法制备多种纳米级金属氧化物。考察了不同催化剂催化果糖和葡萄糖的效果。葡萄糖异构化为果糖的反应较难进行，产率最好的是加热法制备的SnO2、 Cr2O3、 SrO，5-HMF的产率达到80.8％、83.5％和99.5％。通过FT-IR、XRD、XPS、TEM对催化剂形貌和结构进行了表征，进一步分析催化的原因。加热法制备的SnO2表面富含Sn-OH键，能促进葡萄糖反应。加热法制备的Cr2O3前驱体Cr(OH)3催化剂中含有Cr-OH键，有利于葡萄糖异构化，并且前驱体比表面积大。加热法制备的SrO纳米线[O]/[Sr]较其他方法的比值更大，碱性更强，使其能更好的催化葡萄糖脱水。 用加热法制备了几种氧化石墨烯(GO)负载金属氧化物和石墨烯(RGO)负载金属氧化物。对其用FT-IR、XRD、XPS和TEM对以FeCl2为原料制备的GO-γFe2O3和RGO-γFe2O3催化剂基本结构进行表征。被负载到GO和RGO表面的氧化铁纳米颗粒具有良好的分散性。制备好的催化剂被用于催化果糖和葡萄糖制备5-HMF。然而5-HMF产率在DMSO比在离子液体[EMIM]Br中低得多，在[EMIM]Br中，果糖和葡萄糖脱水生成5-HMF的产率分别为89.5％和38.1％。同时，本文提出一个果糖和葡萄糖在GO-γFe2O3催化剂催化下转化为5-HMF的可行性机理。