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生物质能源是一种新型能源,被认为是煤、石油等化石能源的最具优势替代者。合理利用生物质能源,可以有效地减少环境污染,调节能源结构。对于资源总量多,人均占有率少的中国,开发利用生物质能源具有非常重要的意义。本论文利用了脱脂棉纤维素、稻壳纤维素、木屑纤维素、纸屑纤维素四种可再生的绿色纤维素为原料,选用NiCl2为催化剂,高浓度ZnCl2为溶剂,通过微波作用将其转化为五羟甲基糠醛（5-HMF）。实验考察了微波下ZnCl2溶剂浓度、微波反应时间、微波功率、NiCl2催化剂与纤维素摩尔比、纤维素加入量五个工艺条件对5-HMF产率的影响。实验结果显示,脱脂棉、稻壳、木屑、纸屑纤维素在ZnCl2溶液体系中均能有效地催化转化为5-HMF。与常规加热反应方式相比,微波作用对本反应体系有明显的促进作用。实验结果表明,ZnCl2溶液浓度提高、纤维素溶入量的增加,会使反应体系黏度增加,从而对5-HMF产率产生影响。ZnCl2溶液中纤维素催化转化是一个串联反应过程,产物5-HMF可进一步发生分解,生成甲酸、乙酰丙酸等副产物。此外,过长的反应时间、过大的微波功率、较高的催化剂与纤维素摩尔比,均能导致产物5-HMF进一步反应,因而呈现出5-HMF产率随着对应变量的增加,呈先升高后降低的变化趋势。工艺条件实验发现,以脱脂棉为原料,对于在微波功率为350 W,微波反应时间4 min,ZnCl2浓度为69%,NiCl2与纤维素摩尔比为6.4:1,纤维素加入量为0.25 g的优化条件下,5-HMF的产率达22.0%。对于稻壳原料,微波功率为420 W,微波反应时间为5 min,ZnCl2浓度为70%,稻壳加入量为0.53 g,NiCl2与稻壳纤维素摩尔比为4.5:1的最佳工艺条件下,5-HMF的产率为15.8%。木屑原料在微波反应时间6 min,微波功率为420 W,NiCl2与木屑纤维素的摩尔比为5:1,木屑加入量为0.6 g,溶剂ZnCl2的浓度为70%的最佳反应条件下,5-HMF产率为10.1%。纸屑原料在微波反应时间5 min,微波功率为420 W,NiCl2与滤纸纤维素的摩尔比为6:1,纸屑加入量为0.4 g,溶剂ZnCl2的浓度为70%的最佳反应条件下,5-HMF的产率为12.4%。