随着化石资源的日益枯竭和环境问题的日益凸显,利用可再生的木质纤维素生物质制备生物燃料、功能材料和大宗化学品的精炼过程引起了人们的极大关注。秸秆作为一类农林废弃物,具有产量高、来源广和价格低廉等特点,在生物质精炼领域具有广阔的应用前景。然而,由生物质组分与结构的不均一性和复杂性构成的天然抗降解屏障严重阻碍了主要组分的清洁分离与高效转化。因此,本文提出一种新颖的海水水热-电辅助两步预处理方法,通过半纤维素优先策略实现了秸秆全组分的解离与转化,即选取储量丰富的海水作为第一步水热预处理的唯一溶剂,以降解半纤维素制备低聚木糖;在第二步中引入电化学技术,高效脱除木素,获得富含纤维素的底物,用于生产可发酵糖和小分子量木素。具体研究结果如下:提出低温、常压电催化碱性过氧化氢（EAHP）预处理方法。首先制备价格低廉、工艺简单且具有高过氧化氢产率的石墨毡/碳黑电极,随后在自制的反应装置中实现电催化原位产生过氧化氢与秸秆预处理同步进行。对预处理工艺进行探究,建立的最优工艺条件为:电流密度为30 m A·cm-2,预处理温度为70℃,时间为4h,氧气流量为100 sccm。在该预处理条件下,获得的最佳葡聚糖和木聚糖的酶解效率分别为83.7%和90.8%,木素脱除率达到76.3%。此外,还对自制电极的循环性进行测试。结果表明,在电流密度为30 m A·cm-2下,循环使用十次后,电流效率仅下降8.2%（78.9%下降至70.7%）,说明该电极具有优异的稳定性。为进一步实现生物质主要组分高效分离和综合利用,设计并研究了海水水热-电辅助两步预处理的新方法。首先对海水水热预处理玉米秸秆制备低聚木糖的过程进行了研究,包括水热时间和温度对低聚木糖和可发酵糖产量的影响。建立的最优工艺条件为:反应温度190℃,反应时间40 min。在此条件下,89.9%的半纤维素被脱除,水解液中低聚木糖产率为49.4%。随后,在上述探索出的电催化预处理最优条件下,两步预处理后底物的木素和半纤维素脱除率分别高达94.9%和95.9%,纤维素保留率为85.4%,葡聚糖的酶解效率高达91.2%,是原料酶解效率的5.3倍。此外,脱木素率（R~2=0.91）和脱半纤维素率（R~2=0.96）均与葡聚糖酶解效率呈正相关。揭示木素在两步预处理过程中化学结构的变化规律。结果表明,随预处理强度的增加,木素的β-O-4、β-β、β-5、β-1键含量降低,说明预处理有效破坏了木素的主要结构单元。S/G比例逐渐升高,说明G型单元较S型单元更易被降解,这有利于提高酶解效率。此外,木素的质均分子量从原料的12916 g/mol减少到1929 g/mol且具有较低的多分散性,结构均一的小分子木素在生物基功能材料领域具有潜在应用。