随着社会的不断发展,煤炭、石油等不可再生资源的日益短缺,利用秸秆生物质制备燃料乙醇引起了人们的高度关注。由于秸秆结构复杂,因此需要进行适宜的解聚,使秸秆中的有效组分充分暴露,以实现秸秆的高效转化。目前主要是以秸秆解聚方法的研究为主,但缺少对秸秆高分子解聚历程中产物形成机制的研究,从而极大地限制秸秆液体燃料和其化学品的转化效果。因此,研究秸秆解聚方法及其产物形成机制,对秸秆资源高效转化具有重要的实用价值。本论文针对这一现状,展开了一系列的研究,主要结果如下:(1)麦秸经酸解聚后,表层结构疏松,出现裂痕,形成孔道;纤维素结晶度由54.37%提高到59.19%；红外光谱中半纤维素的特征吸收峰减弱或者消失。当解聚条件为120℃,2%硫酸时,解聚液中的产物有阿拉伯糖、木糖、葡萄糖、糠醛、5-羟甲基糠醛和乙酸。硫酸浓度3%,解聚温度130℃,解聚时间达到210min时,有新的产物纤维二糖和甲酸产生。当硫酸浓度增加时,解聚产物的种类不变。最后分析并提出麦秸酸解聚机制及产物形成途径。(2)运用动力学模型(Saeman模型)研究不同温度、不同酸浓度条件下麦秸经硫酸解聚的动力学过程。该方法能够较好地描述葡萄糖、木糖和阿拉伯糖的产生过程以及副产物乙酸和糠醛的生成过程,并确定不同解聚温度下,木糖、葡萄糖、阿拉伯糖、糠醛和乙酸的生成速率常数以及降解速率常数,根据Arrhenius方程计算生成木糖的活化能为44.99kJ/mol。综合比较不同解聚条件下水解液中总糖含量以及总副产物含量,确定最佳解聚条件为:3%的稀硫酸于130℃下水解75min。(3)麦秸经碱解聚后,表层结构疏松,出现较多的裂痕和孔道;纤维素结晶度54.37%提高到61.99%;红外光谱中木质素的特征吸收峰减弱或者消失。解聚时间达到300min时,纤维素的含量高达57.26%。此外,碱解聚产物为4-羟甲基苯甲醛、紫丁香醛、香草醛、对香豆酸、阿魏酸,而酸解聚产物则为葡萄糖、木糖、阿拉伯糖、乙酸和糠醛。(4)以麦秸为原料,纤维素含量和木质素含量为指标,对碱解聚方法进行系统考察。各因素对纤维素含量和木质素含量的影响大小依次为:时间>浓度>温度,优化解聚条件为NaOH浓度3.24%、温度80.16 ℃、解聚时间200min,在此解聚条件下,纤维素含量为55.77%,木质素含量为 8.41%。