本研究选取我国竹材中产量最高,分布面积最广,同时具有极高的应用价值的毛竹为研究对象。在前人通过生物学方法对毛竹次生细胞壁的研究成果基础上,本文进一步运用化学方法对毛竹次生细胞壁中主要组成成分半纤维素和木质素进行定性及定量的研究,以期探究出次生细胞壁在木质化进程中化学结构的变化。同时,以毛竹次生细胞壁作为碳基材料将其转化为碳基固体酸及固体燃料,并对利用过程中反应机理进行探究。具体研究内容,方法和结果如下。（1）采用碱法提取1-6年生毛竹半纤维素,运用单糖分析,红外光谱,氢谱核磁,热重分析对其进行定性及定量分析。结果表明在毛竹木质化进程中,半纤维素的单糖组成以木糖为主,阿拉伯糖、葡萄糖醛酸为辅,同时含量少量的半乳糖、葡萄糖和半乳糖醛酸。主链为木糖,侧链以阿拉伯糖为主及少部分的葡萄糖醛酸。不同年份的毛竹半纤维素之间单糖含量没有明显差异。毛竹木质化进程中半纤维素基本化学结构没有显著变化,且支化度也未出现明显差异。主要差异在于随木质化程度加深而导致的热稳定性加强。（2）采用传统球磨木质素的方法提取1-6年生毛竹木质素,运用Py-GC/MS,渗透凝胶色谱,红外光谱,碳谱核磁,二维核磁（2D-HSQC）方法对其进行定性及定量分析。在毛竹木质化进程中,木质素主要单元是S型木质素,且含量一直保持稳定增加;G型木质素含量在木质化初期（三年生）出现了较明显的增加,在后期逐渐下降;H型木质素含量整体变化不明显,随木质化程度加深有较小的减少趋势。同时,S型木质素和G型木质素的比值也随木质化程度加深而不断增加。木质素的化学结构组成随木质化进程变化不明显,变化主要出现三种主要的联接结构（β-O-4醚键、树脂醇、苯基香豆满）含量上。整体来看,β-O-4醚键含量随木质化程度加深而增加,树脂醇、苯基香豆满含量则出现相反的趋势。同时,木质素的分子量及多分散系数也随木质化程度加深而增加（3）通过研究稀酸稀碱预处理对毛竹基磁性固体酸的影响,采用液体及固体成分分析、红外光谱、XRD、热重分析等方法,选用催化材料为球磨玉米芯,探究出最适合用于制备毛竹基磁性固体酸的预处理方法。基本结论如下:稀酸预处理主要导致毛竹半纤维素的溶解,对纤维素和木质素影响较小;稀碱预处理主要导致毛竹表面润涨及木质素的去吃,对半纤维素和纤维素影响较小。稀酸浓度在0.25%时预处理后的毛竹材料制备的磁性固体酸具有最高的催化性能,此时在120oC下反应30分钟,可以获得37.17%的最高还原糖产率。同时对固体酸的重复利用性进行了探究,在三次重复催化后,还原糖得率从37.17%下降到32.15%,催化性能降低不明显,因此证明其具有可重复利用性。（4）通过研究自水解预处理对烘焙法制备竹炭的影响,采用了红外光谱,热重分析,比表面积分析对所得材料进行了表征分析;高效液相色谱以及元素分析对实验产物进行了成分分析。阐述了自水解预处理基本反应原理及对后续烘焙法制备竹炭的影响。探究出最适合用于烘焙法制备竹炭的自水解反应条件及烘焙反应温度。基本结论如下:毛竹自水解预处理中溶出的主要是半纤维素。随着自水解强度的增加,半纤维素的溶出率也随之增加,同时降解程度加深,导致固体产物C含量的增加及O含量的降低。自水解预处理后制备的竹炭在烘焙温度低于250oC之前,总体质量得率及能量得率较高,而250oC之后由于纤维素和木质素的分解导致质量得率及能量得率出现下降趋势。高热值（HHV）则随烘焙温度的提高而提高,相同烘焙温度下自水解强度越高的样品HHV值越高。同时,C含量增加,O含量的下降导致竹炭比表面积降低,因此带来其疏水性下降,更利于保存及用于固体燃料。通过曲面相应法对条件进行优化,最佳条件结果为175.2oC的水解反应温度,87.6 min的水解反应时间,196.3oC的烘焙反应温度,此时高热值为20.75,木糖溶出率为37.7%,符合工业生产的要求。