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以我国丰富的禾草纤维原料为主要研究对象,详细研究了禾草纤维原料不同部位的各主要化学成分在LiCl/DMSO溶剂体系溶解过程中组分结构特性的变化,探讨了禾草纤维原料不同部位木质素的结构差异,解译了禾草纤维原料在Li Cl/DMSO全溶体系中的溶解行为,揭示了其化学转化途径与反应机理,建立了基于Li Cl/DMSO溶剂体系的全溶、再生、酶解纯化的有代表性的非木材木质素分离新方法。研究结果对认识木质纤维生物质的基础理论、开发其高效转化与利用技术,具有有重要的理论意义。主要研究结果如下:1、Li Cl/DMSO溶解-再生过程中木质纤维原料的化学成分变化规律球磨1h的稻草粉、球磨2h的竹粉可完全溶解在6%Li Cl/DMSO溶剂体系,木质素和碳水化合物的再生能力强,球磨、再生后各组分中纤维素结晶区受到一定程度的破坏,结晶度有所下降;稻草各组分经球磨后,木质素的缩合程度降低了,机械处理会导致更多的对羟基苯基、愈创木基和紫丁香基单元这些木质素结构单元,且杆组分中以愈创木基和对羟基苯基增加为主。球磨及再生对竹材木质素的结构没有影响。Li Cl/DMSO溶剂体系溶解稻草粉时,LiCl的存在对纤维的溶出有着显著的影响,但对木质素的溶出影响不大。木质素进一步的溶出需要纤维素的溶出;球磨1-2h的叶组分、杆组分酶解残渣中木质素能代表相应原料中不同部位的木质素。其中球磨2h的竹粉酶解残渣中木质素含量较高,糖含量不足10%,化学结构与原料相比较没遭受破坏,可代表原有竹粉的木质素。Li Cl/DMSO溶剂体系处理球磨杨木和马尾松木粉,两者的再生能力较高,再生得率在80%以上;不同球磨时间下的再生木质素的结构也没受到任何破坏,不同球磨时间下所带来的木质素结构上的差异经再生后仍存在。其中球磨2h的杨木和马尾松木粉酶解残渣中木质素含量均为90%,且化学结构保存完好,可代表原有木粉的木质素。2、预处理对非木质纤维原料Li Cl/DMSO溶解-再生过程中主要化学成分的影响单一的LiCl/DMSO溶剂体系处理,脱脂稻草粉和竹粉(40-80目)的化学成分的再生能力都很高,但处理后的稻草粉和竹粉对纤维素酶水解的效果均不佳。EDA作为预处理,结合LiCl/DMSO溶剂体系处理,以脱脂稻草粉和竹粉为原料,再生后化学成分的再生能力有所不一样,碳水化合物的再生能力高于木质素,经再生处理后,易于酶水解,从球磨原料中分离出的残渣中均含有约为原来一半含量的木质素。脱脂稻草粉和竹粉为原料,进行球磨预处理,分别将球磨1h的稻草,球磨2h的竹粉进行LiCl/DMSO溶剂体系处理,竹粉的再生能力要高于稻草;从1h球磨叶组分和茎组分中分离出的残渣中约含有原来木质素一半。球磨处理对稻草中木质素结构单元溶出历程与EDA处理有所不一样。从球磨2h的竹粉中分离出的残渣中含有原来木质素86.9%,且木质素结构在再生、水解过程中都没有变化,球磨预处理有利于保留更多的竹材木质素。3、LiCl/DMSO溶解-再生过程中非木质纤维原料木质素分离及其结构的表征以稻草、竹材为原料,经球磨、Li Cl/DMSO溶剂体系溶解再生处理、酶水解得到了生物质木质素(RCEL)。与传统的方法相比,RCEL的得率和纯度都较高,尤其是竹材。经表征,此分离方法对木质素大分子结构有较好的保护作用,对碳水化合物有很好的降解作用,RCEL更能较好地代表草类纤维的木质素。分离得到的稻草和竹材RCEL为GSH型木质素,其中稻草RCEL主要由愈创木基和紫丁香基两种结构单元组成,竹材RCEL中以紫丁香基单元为主。木质素化学结构本身的不同决定了其热解特性的差异。