生物质作为一种天然的有机材料,可以通过现代多种生产技术转化为不同形式的燃料和不同种类的化学品。葡萄糖等糖类是连接生物质与生物能源、化学品和高分子材料的重要平台化合物。然而,生物质由于其自身的特点,使得生物质直接酶解制糖效率较低,因此为了提高生物质的酶解效率,必然对生物质进行预处理。质子型离子液体作为一种绿色溶剂,因其合成能量和经济成本低等特点,在生物质预处理中被广泛的采用。本文以有机碱与生物基酸形成质子型离子液体溶解体系和CO₂的可逆的质子型离子液体电解质溶解体系预处理生物质,然后对再生的生物质进行酶解糖化,实现糖类的高产率。（1）生物基酸与有机碱形成质子型离子液体溶解预处理纤维素及其酶解糖化。本课题使用乙酰丙酸等生物基酸与DBN等有机碱构成不同结构的质子型离子液体,在不同的预处理条件下对纤维素进行溶解再生,从而获得再生的纤维素。通过对再生的纤维素的表面形貌、结晶指数等表征,探究了不同预处理条件对再生纤维素结构的影响以及这些预处理条件与酶解糖化产率之间的变化规律。研究发现乙酰丙酸与DBN形成的质子型离子液体对纤维素在100oC预处理1 h,可以实现纤维素I型到纤维素II型的完全转变,在随后的48 h的酶水解,可以获得94%的葡萄糖产率。此外,还对离子液体进行循环利用研究,研究表明该离子液体预处理溶剂体系具有良好的可重用性。（2）CO₂基可逆质子型离子液体电解质预处理玉米秸秆及其酶解糖化。本课题使用温室气体CO₂和廉价的DMSO与乙二醇、DBU构成可逆的质子型离子液体电解质,玉米秸秆在该溶剂体系下,经过不同的预处理条件获得再生的玉米秸秆,最后将预处理后的再生玉米秸秆进行酶解糖化,探究不同的预处理条件对再生玉米秸秆结构的影响以及对再生玉米秸秆酶解糖产率的影响。预处理分为两个阶段,第一阶段是DBU、乙二醇和DMSO在140oC下预处理玉米秸秆,第二阶段是充入CO₂在50oC继续预处理玉米秸秆。利用FTIR、SEM、AFM、XRD对再生的玉米秸秆的结晶指数、表面形貌进行表征,研究发现这两个预处理阶段分别为去除木质素的第一阶段和晶型转变的第二阶段;玉米秸秆经过这两个阶段的预处理后,在48 h酶水解下可获得的葡萄糖产率为0.52 g/g和总还原糖产率为0.85 g/g。利用GPC、HSQC、³¹P、FTIR对体系中分离出来的木质素进行检测,发现分离出来木质素属于GSH型木质素,还发现木质素在溶剂体系中预处理第一阶段大量解聚,而在预处理第二阶段部分缩合。此外,该预处理溶剂体系不仅可以对CO₂进行有效捕获,缓解环境问题,还可以回收利用,具有一定的经济效应。