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离子液体作为绿色溶剂，在纤维素材料制备生物能源中具有较好的应用潜力。但是，离子液体处理纤维素过程中存在纤维素重结晶、酶催化活性不强、离子液体回收困难等问题，导致离子液体参与的纤维素生物化工过程效率不高。本文针对以上问题对离子液体/酶催化转化，微生物催化转化纤维素制备生物能源的过程及其机理进行了研究。采用一步法合成了离子液体[EMIM][HSO4]、[EMIM][DMP]及[EMIM]Cl，并将其混合使用处理纤维素。发现混合离子液体体系粘度变小。核磁及电镜显示，经混合离子液体处理后的秸秆的结晶度降低，且纤维素骨架被破坏。利用[MEIM][DMP]/PEG4000体系处理纤维素。结果显示[MEIM][DMP]/PEG4000处理得到的再生纤维素酶解48h时还原糖产率比单独[MEIM][DMP]处理的产糖率高6.5%。FTIR及XRD分析表明PEG4000的加入可以降低纤维素的结晶度。对反胶束体系中纤维素酶等多酶降解桑皮粉进行研究。获得反应的最佳条件为：温度50℃， pH=8，含水量ωo=25。在反胶束体系中，双酶催化性能高于单酶，转化率最高达到72.02%。在离子液体中进行了原位发酵，通过单因素影响试验及响应面分析，优化了发酵条件。结果表明离子液体对原位发酵产乙醇过程不会产生负面影响。最佳工艺条件为：发酵体系pH=4.8，离子液体[MMIM][DMP]的含量为9.67%，反应温度为49.60℃。在此条件下，反应48h，乙醇的产量达到1620mg/L，转化率达到42.8%。采用AOT反胶束/硫酸铵-乙醇双水相连续工艺回收离子液体[MMIM][DMP]。双水相的组成为18%的硫酸铵和28%的乙醇时，[MMIM][DMP]的回收率达到92.3%，可以将酶解液中的蛋白质有效的萃取回收，并分离出糖，提高了离子液体的纯度。FTIR分析表明，回收后的离子液体与新合成的离子液体功能相近，可以高效处理纤维素并且降低其结晶度。因此，本论文建立的反胶束/双水相体系可以有效回收并纯化离子液体。综上所述，本论文建立了离子液体/生物催化转化纤维素制备生物能源的工艺过程，阐明了离子液体/酶、添加剂催化转化及微生物发酵催化转化纤维素的过程机理。