将生物质原料中的半纤维素和纤维素成分水解制备五碳糖和六碳糖，是制备燃料乙醇、燃料丁醇和平台化合物的第一步反应，也是最难控制及能耗较高的反应步骤。液态无机酸具有较高的催化反应效率，但容易造成糖进一步降解并复试反应设备；高温液态水预处理过程绿色环保，但产出的糖以聚糖形式存在且聚合度不一；碱催化剂对于木质素有较好的溶解作用，但黑液处理难度较大。
秉承酸的高效催化作用，本技术对生物质原料进行两步耦合水解：第一步，采用开发的碳基固体酸催化剂对生物质原料进行预处理，产出木糖产品；第二步，利用纤维素酶对预处理残渣进行酶水解，产出葡萄糖产品。
第一步预处理反应后，对水解残渣和催化剂进行筛分分离，催化剂回收再次使用。同时，还开发了磁性碳基固体酸催化剂，反应后可利用外加磁场进行分离。
