近年来,全球对能源的需求量在不断的上涨,然而化石能源的储量和再生性有限,因此生物质能源的利用受到了广泛的关注。水热预处理是一种绿色环保的预处理方法,主要用于预抽提木质生物质中的半纤维素,预处理后获取富含纤维素的固体残渣。通过水热预处理提取半纤维素目前逐渐成为生物质资源化利用的前提和核心环节。本文以南方速生材粉单竹为原料,利用预调节p H值的水热预处理的方法,探究水解液最终p H值对碳水化合物和木质素的溶出降解的影响,表征了水热预处理过程对剩余固体组分理化性质的影响。此外还探究了水热预处理过程中木聚糖的溶出规律,研究结果有助于水解液中半纤维素的分离提纯以及高值化利用,具体研究结果如下:研究了水解液最终p H值和反应温度对剩余固体组分含量和可溶性组分含量的影响,以及p H值对剩余固体组分中纤维素、半纤维素和木质素回收率的影响,解析预调节p H值的水热预处理过程碳水化合物以及木质素的溶出降解机理。对水解液中的糖类进行测定,探讨纤维素和半纤维素的水解规律。用紫外分光光度计（UV）测定酚类化合物的含量。结果显示,水解液最终p H值为4.0时,半纤维素的提取率最高为46.00%,同时最大限度上地抑制纤维素的水解和木质素的降解。研究水解液最终p H值对剩余固体组分的影响,采用扫描电镜（SEM）、傅里叶红外光谱仪（FTIR）、X射线衍射仪（XRD）、和热重分析仪（TGA）对剩余固体组分进行的分析。此外,还利用二维核磁技术（2D-NMR）对比水热预处理前后木质素结构的变化。通过对剩余固体组分进行理化性质的分析,结果表明经过预调节p H值的水热预处理后剩余固体竹子表面变得比较光滑,纤维束之间分布清晰、独立和并且完整,剩余固体组分的纤维结晶度指数增大,提高了竹子的热稳定性,预处理过程中还有效地抑制了木质素的降解。构建了水解液中低聚糖和单糖含量的反应动力学模型,探讨了水解液最终p H值和温度对反应速率常数的影响。计算结果显示p H值越小,温度越高,木糖类物质的水解反应速率越大。并且在水解液p H值为4.0,反应温度为170℃的条件下,木聚糖的水解反应的速率常数k₁为1.99×10^-2,低聚糖水解速率k₂为5.10×10^-3,这表明此时反应液中低聚木糖含量较高。由Arrhenius方程得到反应速率k与水解温度T的关系:lnk₁=-25359.53_T¹+53.23和。木聚糖的水解反应和低聚糖降解反应的活化能210.84 k J.mol^-1和195.68 k J.mol^-1。这表明了在水解液最终p H值4.0,反应温度为170℃的条件下,反应活化能基本相同时,木聚糖水解为低聚糖的速度较快,有利于水解液中的低聚糖的形成。