植物类固废是重要的生物质资源,在传统焚烧和填埋等处理方式之外,有必要探究其可持续和环境友好的新处理思路。本研究探究了植物类固废在微波水热方法下的转化过程。首先,利用绿植废物作为原料,考察微波水热条件对其资源化的可行性,研究发现微波水热处理植物类固废可行,其停留温度、停留时间以及液固比可有效影响绿植废物资源化转化。在最优的微波水热条件下,即停留温度为190℃,停留时间为1 h和液固比为8:1,固相产物水热炭的产率达50.4%,其具有的与标煤相当的热值（23.01 MJ/kg）以及多孔的结构特征表明该处理方式具有非常可观的资源和能源化前景。然而,相比而言,液相产物中5-羟甲基糠醛（HMF）的检出则是更大亮点,其0.5%的低得率值得进一步优化提升。经济性分析表明,微波水热产物附加值高达30033元/吨,资源化前景巨大,有必要进一步挖掘其中高值化学品HMF的高得率转化。其次,以液相产物中HMF为目标物,在低成本、环境友好的体系下进行微波水热条件优化,以期获取更高HMF产率。研究表明,原料类型对微波水热转化HMF的产率影响明显,高糖含量甘蔗渣比西瓜皮更有优势,相同条件下最高HMF得率可提升至5.7%。酸性海水溶剂体系可进一步提升甘蔗渣转化为HMF的潜力,其显著促进了甘蔗渣水解转化为葡萄糖、果糖,同时可有效抑制HMF转化为乙酰丙酸（LA）,在149℃的停留温度、4 min的停留时间和12:1的液固比下HMF产率达8.1%。最后,利用HMF的直接前驱体葡萄糖和果糖,探究其在微波水热环境下转化为HMF的转化机制。酸性海水环境下果糖和葡萄糖转化为HMF的高得率及高原料转化率验证了前述关于单糖左右HMF形成的推断。HMF转化生成的过程依次通过脱水和脱羧等反应,形成平均分子式为C_5.2H_4.2O_2.1、C_5.3H_4.4O_2.0等典型结构的水热炭。微波水热过程中HMF前驱体、目标产物及下游产物与水热炭的转化平衡差异明显,其中脱水阶段目标产物HMF转化为水热炭的速率是原料果糖转化的5.5倍,值得后续深度探究。本研究获得的结果可为拓展生物质废物高值化提供新思路。