人类社会的快速发展导致的能源短缺和环境污染问题,让人们意识到利用可再生生物质资源的重要性。木质纤维素作为生物质资源的主要来源,在转化成生物基材料和生物燃料等方面表现出良好的环境和经济优势。我国拥有非常丰富的生物质资源,同时是世界最大的水稻和小麦生产国,但每年有大量的废弃农作物秸秆得不到有效利用。农作物秸秆这类木质纤维素内部结构规则紧密,大部分的纤维素都被镶嵌其中,使得木质纤维素难以得到合理的资源化利用。因此,木质纤维素资源化利用的关键瓶颈在于破坏其内部结构,释放出纤维素。目前纤维素最广泛的利用方式有两种:利用提取到的纤维素制备纤维素基材料或通过酶解纤维素得到可发酵糖制备生物乙醇。生物酶预处理工艺具有高效、环保的优势,在国内外发展十分快速,显示出了良好的应用前景。但在目前生物酶预处理木质纤维素主要应用于纺织行业的脱胶,且多为单一生物酶进行处理,存在处理效率低下的问题,有待进一步改进。因此,针对以上不足,本论文从提高纤维素资源利用的附加值角度和优化生物酶预处理工艺的角度出发,研发了一种新型的生物酶体系预处理技术。将该技术应用于水稻秸秆的预处理,对其处理效果及作用机制展开了研究,并将其应用于纤维素基材料和生物乙醇的制备,主要取得了以下的研究结果及结论:（1）考察了不同的生物酶体系酶活比、预处理温度、预处理时间对水稻秸秆组分的影响。结果表明,由酶活比为30:20:2的果胶酶/木聚糖酶/漆酶（P/X/L）组成的生物酶体系,在温度为45℃、预处理时长24h的条件下对水稻秸秆进行处理后,木质素的去除率达到85%以上,纤维素含量提高了53.7%。同时该生物酶系统对玉米芯、甘蔗渣等木质纤维素原料也有较好的预处理效果。该生物酶预处理方法能有效去除木质纤维素中的非纤维素成分,为实现木质纤维素的高值化利用提供依据。（2）系统研究了生物酶体系对水稻秸秆预处理的作用机制。SEM、BET和热重测定结果表明,P/X/L生物酶体系能够大量去除稻草纤维中的半纤维素、木质素等组分,破坏稻草纤维的致密结构,增大比表面积、孔隙和孔体积。FT-IR、XRD结果表明,该预处理方法能将稻草秸秆各组分之间的连接键打破,在去除非纤维素成分的同时保留其原有的Ⅰ型晶体结构,为制备具有良好机械性能和力学特性的纤维素基材料提供了可能。（3）水稻秸秆经过生物酶体系预处理后,再采用高强度超声和冷冻干燥法制得了具有较好隔热保温性能的纳米纤维素气凝胶材料。考察了高强度超声的超声参数和改性剂甲基三甲基硅氧烷（MTMS）对气凝胶材料隔热保温性能的影响,其中超声功率为550W、超声时间20min、改性剂投加比例为1:2（纳米纤维素悬浮液:MTMS）时,所得气凝胶材料的导热系数为0.03828W/Mk。（4）考察了不同的生物酶体系酶活比、预处理温度、预处理时间对水稻秸秆酶解糖化效果的影响。由酶活比为30:20:2的P/X/L生物酶体系,在温度为45℃、预处理时长24h的条件下对水稻秸秆进行处理后,还原糖和葡萄糖产量达到最高,分别为897mg/g和652mg/g,这与秸秆的组分变化是一致的。