本发明提供了一种串联反应催化剂及其制备方法和应用，用以实现温和条件下纤维素向HMF的直接高效转化。具体是通过甘氨酸调控铬基MOFs材料MIL‑101的生长过程，原位在其孔道内生长纳米Cr(OH)3获得铬基MOFs材料MIL‑101‑Xgly，以MIL‑101‑Xgly为载体，将纤维素酶与其复合，获得了一种全新的串联反应复合催化剂cellulase@MIL‑101‑Xgly。本发明的催化剂合成手段绿色高效，具有较高的催化效率和选择性，能够一锅法实现纤维素向HMF的直接催化转化，为构建绿色生物化工工业体系提供了重要支撑。