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目前，化石资源的减少和全球气候变暖，促使人们寻找新的可再生资源。木质纤维素是一种来源广泛的可再生资源，能用来生产生物燃料和一些高附加值的化学品。木质纤维素生物质主要由纤维素、半纤维素和木质素组成，其中纤维素和半纤维素可通过水解生成单糖，单糖再通过发酵或化学方法转化成燃料和一些化学品。但是，这三种成分组合在一起形成一种复杂的三维网状结构，使得木质纤维素很难被普通溶剂或者微生物降解，因此预处理对于木质纤维素的利用非常重要。根据离子液体具有可设计性，可以通过改变阴阳离子的组合设计出满足不同需要的离子液体，本文合成了一种羧基功能化离子液体(1-乙酸基-3-甲基咪唑氯盐，IL-COOH)。首先用它的水溶液对玉米秸秆进行预处理，并讨论预处理时间、预处理温度和离子液体浓度对玉米秸秆结构和酶解活性的影响。IL-COOH水溶液能在温和条件下预处理玉米秸秆，选择性的去除半纤维素，使其降解成木糖，提高酶解效率。在120℃下用40wt%的IL-COOH水溶液预处理4h，玉米秸秆的纤维素和木质素含量从37.9%和21.1%增加到55.6%和26.5%，而半纤维素含量从24.4%下降到9.34%，酶解的葡萄糖产率和还原糖产率分别为0.32g.g-1和0.45g.g-1。该离子液体很稳定，在预处理过程中结构不会发生变化，能够通过简单的重结晶回收。本文还将该离子液体溶液与NaOH溶液联用，对玉米秸秆和云杉机械浆进行组分分离。将两种原料用40wt%的IL-COOH的水溶液在120℃下预处理12h，再用NaOH溶液萃取，并不能显著除去木质素，富纤维素部分仍还有大量的木质素，但是几乎所有的半纤维素都被去除。将预处理时间延长到24h，对分离结果影响不大。为了能方便回收和利用预处理后的离子液体-木糖溶液，本文还研究了该离子液体水溶液对木糖的催化转化。它能将木糖转化成糠醛，同时讨论了微波和油浴加热两种方式、微波加热功率和时间、油浴加热温度和时间以及底物浓度对糠醛产率的影响。在最佳条件下进行转化，糠醛产率为14.1%，因此这个产率还有很大的提升空间，可以通过添加无机强酸来实现。