生物质能源是一种可再生清洁能源,对生物质能源加以利用,能有效的缓解能源危机,同时减少生物质废弃物对环境造成的影响。稻壳是农业废弃物中的一种,可作为可再生能源的原料,转化得到平台化合物—五羟甲基糠醛。然而稻壳中的木质素和灰分含量较高,抑制了稻壳中纤维素降解制备5-HMF,因此要对稻壳进行预处理,不仅可以去除大部分木质素,同时降低纤维素的结晶度,提高材料的孔隙率,有利于稻壳原料降解得到五羟甲基糠醛。本文就如何利用稻壳制备平台化合物五羟甲基糠醛(5-HMF)展开了一系列的研究。本文首先考察了稻壳的预处理方法、氢氧化钠质量分数对固体剩余量、纤维素含量、木质素含量的影响,使用常规直接加热的预处理方法,以3%NaOH溶液处理稻壳效果最佳,预处理得到的稻壳中木质素含量降至5.6%,固体剩余质量、纤维素含量、半纤维素含量分别为1.79g、50%、8.3%。然后采用预处理后的稻壳进行微波降解反应,用HPLC对产物分析,所得5-HMF的产率显著增加。优化反应条件为:微波功率为420W,微波辐射时间6min,催化剂氯化锡用量1.95g,质量分数为2.0%盐酸加入量1.69g,稻壳纤维素加入量1.2g(纤维素含量0.6g),DMSO用量为反应液体积10%时,5-HMF产率为26.5%。为探索稻壳中的其他成分对纤维素降解5-HMF过程的影响,实验先从稻壳中除去木质素和灰分,再在所提取的纤维素中添加木质素或灰分,考察木质素的加入量、灰分的加入量、预处理方式对纤维素降解反应的影响。由实验结果可知,随着加入的木质素、灰分的增加,5-HMF产率持续下降,当木质素、灰分含量超过5%以后,5-HMF产率下降幅度最大;在各种预处理稻壳方法中,采用常规NaOH预处理稻壳后,稻壳中的纤维素降解生成的5-HMF产率最高。