小麦秸秆是最常见的农林生物质和农业废弃物之一,具有来源广泛、易获得、成本低廉和可再生的特点。在秸秆还田培肥地力、造纸制浆替代、生物质燃料和木质纤维素相关化学品原料制备等方面有巨大应用潜力。小麦秸秆成分复杂,明确麦秸的主要化学成分,比较其与木材等其他生物质的异同,简化麦秸木质素分离纯化程序,使低廉的秸秆转化为大宗工业原料,对实现麦秆高值高效利用具有重要意义。本试验以小麦秸秆为试验材料,在分析小麦秸秆主要化学成分的基础上,明确了秸秆木质素主要交联结构;对氯化胆碱、乳酸不同比例的低共熔溶剂几何结构进行了理论计算,明确了不同比例低共熔溶剂的氢键强度和木质素解聚效能,最后通过设计温度梯度试验以及不同配比低共熔溶剂,探明对麦秸解聚性能,得出了最佳提取条件。试验结果为麦秸木质素分离纯化提供了一种有效且相对简便的处理方法。主要研究结果如下:1.小麦秸秆主要化学组分含量分析定量分析表明,麦秸组分的半纤维素、硝酸乙醇纤维素、灰分含量较高,其中纤维素为I型天然结晶,结晶度为52.4%。麦秸中木质素含量比木材生物质相比略低,酸不溶木质素、酸溶木质素分别占20.24%和1.59%。秸秆纤维素结晶过高,会降低酶作用于麦秸的可及性。不同生物质材料的组分差异,导致在利用木质素与纤维素时需经过进一步检测及原料配比和优化,对原料合理预处理有利于提高利用效率。2.小麦秸秆木质素的定量分析及结构表征核磁共振~1H,13C,HSQC,HMQC谱图表明,秸秆木质素主要有由紫丁香基单元、愈创木基单元、对羟基苯基单元单体和对香豆酸、阿魏酸两种羟基肉桂酸组成。木质素单元间连接键主要由β-O-4（占84.1%）,β-β树脂醇（占12.78%）,苯基香豆满结构（占2.65%）和少量的树脂醇、α、β-二芳基醚和螺二烯酮构成。高愈创木基含量和β-O-4键使木质素一级结构呈现高“线性”和“分枝”少的特点。同时,HMQC谱图显示,在小麦秸秆含量较多的麦黄酮单体与愈创木基也通过β-O-4相连接,交联在木质素大分子中。3.低共熔溶剂体系分析及木质素分离原理通过用AB Cluter 3.0软件和Gaussian 09软件对低共熔溶剂氯化胆碱与乳酸摩尔比1∶1,1∶2,1∶3三种比例进行优化,分析表明随着乳酸比例的增加,乳酸与氯化胆碱之间的相互吸引作用增加,导致了更多的氢质子靠向Cl-,引起氢质子的离域,增加低共熔溶剂的酸性与木质素解聚能力。核磁共振HSQC谱图表明低共熔溶剂通过断裂C-O醚键溶解木质素,提取的主要木质素单元为紫丁香基单元和愈创木基单元。愈创木基比紫丁香基更易分离,且低共熔溶剂对紫丁香基单元具有“脱甲氧基”作用,因而会使S/G降低。4.温度及低共熔溶剂组分比例对分离纯化木质素的影响温度梯度试验表明,小麦秸秆木质素提取效果相对较好的条件是:130℃,氯化胆碱与乳酸摩尔比1∶3（纯度91.6%,产率90.32%）。