近年来,随着社会经济的快速发展和传统化石能源的广泛开发利用,资源短缺和生态破坏已成为一个重大问题。为了生态环境的可持续发展,可再生生物质资源受到了广泛关注。纤维素是最丰富的可再生资源之一,开发利用纤维素是今后重要的研究方向之一。但其结构稳定性强,需要对其进行预处理,离子液体在此方面展现出较好的应用前景。然而,纤维素在离子液体中的溶解,尤其是再生机理缺乏系统的解释。本文构建了纤维素-离子液体体系,通过分子动力学模拟获得了完整的溶解和再生过程,阐明了纤维素的溶解过程,研究了抗溶剂的种类对纤维素再生的影响,揭示了纤维素在溶解前后构象转变的原因。研究了离子液体种类对纤维素溶解和再生的影响,探索了影响纤维素构象分布变化的因素。论文的主要内容包括:（1）纤维素在离子液体中溶解的模拟研究。探究了7*8的纤维素束（7条聚合度为8的纤维素）在离子液体N-丁基吡啶醋酸（[Bpy][OAc]）中的溶解过程。通过纤维素的结构变化,发现纤维素链之间彼此分离,说明[Bpy][OAc]能完全溶解纤维素;通过氢键分析发现,[OAc]-与纤维素羟基之间形成氢键,从而促进溶解过程;通过能量分析发现,[Bpy]+是通过范德华相互作用来促进溶解;另外发现溶解前后纤维素的构象转变:tg构象转变为gt和gg构象。（2）纤维素在抗溶剂中再生的模拟研究。研究了不同抗溶剂（水、乙醇和丙酮）作用下纤维素再生的机理和构象变化。为了研究再生机理,针对溶解后的纤维素体系进行了再生过程的模拟。通过分析纤维素结构、径向分布函数（RDFs）、氢键等,我们发现抗溶剂再生效果排序为:水＞乙醇＞丙酮。通过空间分布函数,我们发现抗溶剂打断纤维素与阴离子之间的氢键能力越强,则再生效果越明显。在再生过程中纤维素构象也发生了变化,gt构象降低,gg构象增加,其本质原因是纤维素构象的能量差异造成的。（3）纤维素在不同离子液体中溶解及再生的模拟研究。模拟了在3种离子液体中纤维素束的溶解及再生过程。离子液体的选择为N-丁基吡啶醋酸（[Bpy][OAc]）、N-丁基吡啶氯（[Bpy][Cl]）和1-丁基-3-甲基咪唑醋酸（[Bmim][OAc]）。发现三种离子液体对纤维素的溶解能力排序为:[Bpy][OAc]＞[Bpy][Cl]＞[Bmim][OAc]。在再生过程中,研究了纤维素与阴离子之间的相互作用及不同离子液体对纤维素构象分布的影响。研究发现,再生过程中纤维素与[Cl]-之间的相互作用最弱,所以纤维素与[Cl]-之间的氢键数量下降最快,原因是抗溶剂打断了纤维素与[Cl]-之间的氢键从而促进再生。另外,纤维素的构象分布与纤维素溶解及再生的程度有关:离子液体溶解效果越好,纤维素溶解程度越高,则gt构象越多,gg构象越少;离子液体再生效果越好,纤维素再生程度越高,则gt构象越少,gg构象越多。