随着化石燃料储量的递减和全球变暖问题的日益严重，环境污染和能源利用问题已经成为人类关注的焦点，从可再生资源尤其是纤维素出发制备新型平台化合物，引起越来越多的关注。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。因此研究从纤维素、葡萄糖和果糖出发制备5-HMF具有重要的意义。　　首先以磺化树脂为催化剂，研究了催化剂结构对反应过程的影响机制。考察了反应温度、反应时间、催化剂用量、不同溶剂对单糖转化制备5-HMF产率的影响。反应温度为140℃，SPSF催化果糖反应4小时，5-HMF的产率达到76.79％;SPSF催化葡萄糖反应4小时，5-HMF的产率达到51.76％。研究了SPSF的催化反应机制，SPSF催化下，葡萄糖在无水的体系中倾向于进行非异构化历程，而在水存在的条件下倾向于进行异构化历程;磺化聚苯硫醚是葡萄糖转化制备5-羟甲基糠醛的有效催化剂，且葡萄糖在磺化聚苯硫醚催化下主要通过非异构化反应途径合成5-HMF，在路易斯酸(-SO3H)和路易斯碱(S)的参与下，葡萄糖直接脱水生成5-HMF。　　石墨烯为载体制备磺酸和硫醚杂化催化剂，用FT-IR、XRD、XPS和FSEM对催化剂基本结构进行表征，表明本实验中成功制备了杂化石墨烯。嫁接小分子磺化聚苯硫醚石墨烯催化葡萄糖和纤维二糖制备5-HMF产率达59.8％和66.70％，而催化纤维素制备5-HMF的产率达40.20％。G-SPPS催化纤维二糖制备5-HMF的产率比单糖的产率要高，原因是脱水反应生成的H2O可以进一步促进纤维二糖水解，且H2O分子的减少阻止了5-HMF进一步分解。超薄石墨烯载体空间位阻小，有利于提高活性组分的利用效率，能优化催化反应过程，抑制催化剂失活。