本课题提出了一种新的无机的植物细胞壁全组分碱性溶解体系，研究了球磨后马尾松木粉在氢氧化钠碱溶液中的溶解与再生性能，并基于木粉的碱性溶解，提出了液-液萃取和醋酸中和原位酶水解两种全新的木质素分离方法，并结合化学降解和波谱分析手段系统表征了分离木质素的结构特性。与经典的木质素分离方法（磨木木质素MWL和纤维素分解酶木质素CEL）相比，这两种方法分别分离出的磨木碱溶木质素（MAL）和磨木碱溶酶解木质素（MAEL）可以在保持木质素结构基本不变的情况下大幅度提高木质素的得率。论文的主要研究结果如下：球磨时间与溶解性能：经过对球磨木粉在碱溶液中溶解条件的优化，最短球磨时间为4h的马尾松木粉可以在室温下经强力搅拌10-20min后完全溶解于最低质量浓度为6%的NaOH水溶液中。随着球磨时间的延长，马尾松木粉的可萃取木质素得率逐渐上升，当球磨时间为4h时，马尾松木粉的可萃取木质素得率为17.4%。不同球磨条件下马尾松木粉可萃取木质素得率的变化对其碱性硝基苯氧化产物得率影响很小。在球磨马尾松木粉的碱性溶解过程中，其主要化学成分中的纤维素会被优先溶解。对于碱溶后的木粉溶液，酸中和并不是一种理想的再生方法，然而在酸再生过程中马尾松主要化学成分中的木质素会被优先再生。碱溶后马尾松木粉的水透析再生得率为91.1%。液-液萃取法分离木质素：液-液萃取法分离制得的MAL的得率（约34%）是用经典方法制得的MWL得率（16%）的两倍左右，且二者Klason木质素的含量近似（约85%）。说明本实验提出的液-液萃取法比传统的固-液萃取法在木质素的萃取过程中效率更高。MWL与MAL样品中木质素苯环部分的破坏程度很相近，且二者愈疮木酚基丙烷（G）单元的含量与马尾松原料中也很相似。MAL的平均分子量（M_w=10400g/mol）大于MWL的平均分子量（Mw=6970g/mol），而且MAL比MWL有更宽的分子量分布。MWL与MAL有相似的傅里叶红外光谱图，MAL中含有更高含量的脂肪族酯类，而MWL中有更多的共轭羰基。MWL与MAL呈现出十分相似的紫外光谱图，且均在280nm左右出现最大的紫外吸收峰。从1H NMR谱图中可以看到MWL和MAL十分相似的核磁共振质子吸收峰，说明两种木质素样品中各质子所处的化学环境极为相近。由2D HSQC NMR谱图可见，无论对于侧链区还是苯环区，MWL和MAL中主要基团及其联接方式的C-H相关信号都十分相近。在二者的侧链区中都可以观察到木质素结构单元之间β-O-4联接的C_α-H_α，C_β-H_β相关信号，β-5联接的C_α-H_α，C_β-H_β相关信号，β-β联接的C_α-H_α，C_β-H_β和C_γ-H_γ相关信号，以及5-5/β-O-4联接的C_α-H_α，C_β-H_β相关信号。MWL和MAL木质素结构单元之间主要的联接方式是β-O-4结构，且MAL中β-O-4联接的比例仅略低于MWL中，这说明β-O-4结构在本实验的碱性条件下相对稳定。在二者的苯环区均可明显观察到针叶材愈疮木酚基木质素苯环上C2-H2，C5-H5以及C6-H6相关信号。由31P NMR数据可知，MAL中总羟基含量高于MWL中，然而MWL和MAL中酚羟基占总羟基的含量并无差异。醋酸中和原位酶水解法分离木质素：虽然MAEL中Klason木质素的含量（约81%）稍低于CEL中的Klason木质素含量（约84%），但是采用醋酸中和原位酶水解法分离制得的MAEL的得率（约97%）是用经典方法制得的CEL得率（35%）的3倍左右。说明本实验提出的醋酸中和原位酶水解法比传统的酶水解法在木质素的分离过程中效率更高。CEL与MAEL样品中木质素苯环部分的破坏程度相近，且二者愈疮木酚基丙烷（G）单元的含量与马尾松原料十分接近。MAEL的平均分子量（Mw=7860g/mol）与CEL的平均分子量（Mw=8500g/mol）无明显差异，MAEL比CEL的分子量分布稍窄。CEL与MAEL呈现出相似的傅里叶红外光谱图，CEL比MAEL含有更多的共轭羰基。CEL与MAEL有相近的紫外光谱图，且均在280nm左右出现最大的紫外吸收峰。由1H NMR谱图可见，CEL和MAEL呈现出十分相似的核磁共振质子吸收峰，这说明二者中各质子处于近似的化学环境。由2D HSQC NMR谱图可见，无论对于侧链区还是苯环区，CEL和MAEL中主要基团及其联接方式的C-H相关信号均无明显差异。在二者的侧链区中均可观察到木质素结构单元之间β-O-4联接的C_α-H_α，C_β-H_β相关信号，β-5联接的C_α-H_α，C_β-H_β相关信号，β-β联接的C_α-H_α，C_β-H_β和C_γ-H_γ相关信号，以及5-5/β-O-4联接的C_α-H_α，C_β-H_β相关信号，且均发现较弱的碳水化合物C-H相关信号。CEL和MAEL木质素结构单元之间主要的联接方式是β-O-4结构，且二者中β-O-4联接的比例接近，这说明β-O-4结构在本实验的碱性条件下相对稳定。在二者的苯环区都可明显看到针叶材愈疮木酚基木质素苯环上C₂-H₂，C₅-H₅以及C₆-H₆相关信号。由³¹P NMR数据可知，MAEL中总羟基含量高于CEL中，然而CEL和MAEL中酚羟基占总羟基的含量一样。