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近年来,生物质被认为是自然界中唯一可代替化石资源用于生产液体燃料和化学品的可再生资源。因此,生物质衍生碳水化合物转化为5-羟甲基糠醛,进一步制备高价值呋喃类化合物2,5-二羟甲基呋喃和2,5-二甲基呋喃吸引了科研工作者们极大的关注。根据国内外最新研究进展以及5-羟甲基糠醛制备2,5-二羟甲基呋喃和2,5-二甲基呋喃在生产中存在的问题,本论文从绿色化学和经济安全的角度出发,探究合成绿色、高效、低成本和稳定的催化剂体系,用于生物质衍生物5-羟甲基糠醛的原位氢化反应。在本论文中,针对5-羟甲基糠醛催化氢化制备2,5-二羟甲基呋喃的反应,采用炭化-浸渍法成功制备了炭化蔗渣负载铜、锌催化剂(Cu、Zn/CSD)。利用多种表征手段对催化剂结构性质进行了分析,并考察了不同反应条件对催化剂性能的影响以及催化剂的重复使用效果。结果显示:活性金属Cu、Zn很好地负载在炭化蔗渣(CSD)载体表面,且分布较为均匀。在乙醇溶剂为氢供体,Cu:Zn比为2:1,反应温度为160°C,反应时间为1.5 h的条件下,5-羟甲基糠醛的转化率为86.5%,2,5-二羟甲基呋喃的得率为82.5%。催化剂的重复使用性能较好,重复使用5次后,Cu、Zn的分散度下降,出现团聚现象,产物的得率有所下降。为了进一步探究5-羟甲基糠醛的原位氢化反应,本论文以水热合成-浸渍法制备了负载型Ni/MCM-41催化剂,考察了该催化剂在催化5-羟甲基糠醛(HMF)加氢制备2,5-二甲基呋喃(DMF)的反应活性。结果显示:负载型Ni/MCM-41催化剂在还原前金属Ni以Ni O的形式负载在分子筛的表面,且分散较为均匀;且负载型Ni/MCM-41催化剂的比表面积、孔容和孔径较MCM-41均发生了一定程度的降低。同时考察了不同反应条件对催化剂性能的影响,在甲醇溶剂为氢供体,反应温度为190°C,反应时间为5 h,Ni负载量为10%的反应条件下,5-羟甲基糠醛的转化率为98.1%,2,5-二甲基呋喃的得率为64.4%,催化剂的重复使用性能较好,重复使用5次后,活性金属Ni出现部分团聚现象,产物的得率有所下降。另外,论文以原位合成法制备了Ni-MCM-41催化剂,对比考察了原位合成型Ni-MCM-41与负载型Ni/MCM-41催化剂在催化5-羟甲基糠醛(HMF)加氢制备2,5-二甲基呋喃(DMF)的反应活性。结果显示:Ni离子已经成功进入了分子筛内部且并未对载体结构产生较大影响,且原位合成型Ni-MCM-41催化剂的比表面积、孔容和孔径均高于负载型Ni/MCM-41催化剂。催化剂在该反应中表现出较高的活性和选择性,在甲醇溶剂为氢供体和反应溶剂,反应温度为190°C,反应时间为5 h,Ni负载量为10%的最佳反应条件下,HMF的转化率为98.5%,DMF的得率为65.1%。而催化剂的重复使用性能得到了明显提高,重复使用7次后,HMF转化率和DMF得率也基本保持不变。综上所述,本研究为5-羟甲基糠醛原位氢化制备2,5-二羟甲基呋喃和2,5-二甲基呋喃提供了一条较为经济安全的工艺路线,为生物质转化制备高附加值的化学品提供理论依据和技术支撑。