充分认识秸秆结构的不均一性并进行分级分离和转化是实现其高值化的基础。本文以稻草为原料，在深入研究其不均一结构的基础上，采用汽爆-气流粉碎技术分级分离稻草，并探索固体酸催化稻草制备乙酰丙酸的可能性。　　 首先，从器官、组织、细胞、分子水平研究稻草的不均-结构，以及汽爆-气流粉碎处理对稻草分级分离和转化性能的影响。研究表明：(1)稻草的纤维特征、组成细胞相对含量、化学成分等结构特征在器官水平上不均一；各器官的酶解性能、产乙醇性能和制浆性能均存在明显差异。证明了稻草结构的不均一性是导致转化性能差异的物质基础。(2)首次用汽爆-气流粉碎技术分级分离稻草，实现粉碎的同时，从汽爆稻草分级分离出78％易酶解转化的粉体，平均纤维长度0.060mm，留下难酶解转化的残渣。粉体与残渣的结构特征和转化性能均存在明显差异，粉体酶解率接近理论值，发酵12h的乙醇得率达到7.1％，比残渣高42.3％。(3)以获得秸秆长纤维为目的，首次采用汽爆-湿法气流粉碎技术，从汽爆稻草分级分离出70.4％的纤维组织部分，平均纤维长度0.97mm，比原稻草平均纤维长度(0.93mm)略长。与原稻草相比，纤维组织部分具有较高的纤维细胞和纤维素含量、较强的产乙醇性能和制浆造纸性能，其发酵12h的乙醇得率达到6.5％，比原稻草高41.3％；其粗纸浆得率达到61.4％，比原稻草高91.3％。稻草分级分离能够提高稻草作为纤维原料的利用价值。　　 针对传统乙酰丙酸制备使用液体无机酸催化存在污染环境和腐蚀设备等问题，首次采用固体超强酸为催化剂，探索稻草制备乙酰丙酸的可能性。结果表明：在反应釜中，以固体超强酸S2O82-/ZrO2-SiO2-Sm2O3为催化剂，汽爆稻草超细粉体和汽爆稻草纤维组织部分的乙酰丙酸得率分别达到71.7％和65.9％，接近理论值，为利用秸秆生产乙酰丙酸提供了新思路。