生物质基材料具有清洁可再生以及可生物降解等特性,使其成为石油基材料的优良替代品。以木材、竹材、纤维素、半纤维素、木质素、壳聚糖、淀粉及其衍生物为代表的生物质基材料,含有相当数量的活性基团（羧基、羟基、氨基、乙酰基等）,这些基团的含量不仅影响着材料本身的结构和性能,还决定着其进一步改性制备新型功能材料的潜力。因此建立适用于生物质基材料的功能基团的检测方法对更好地开发利用生物质能源具有重要意义。本文主要以纳米纤维素、羧甲基纤维素、壳聚糖、竹材为研究对象,选择合适的预处理方式,基于顶空气相色谱法建立了测定羧基、氨基、乙酰基含量的方法。建立了一种测定纳米纤维素羧基含量的顶空气相色谱法:采用离子交换树脂法代替传统的酸化法对纳米纤维素悬浮液进行预处理,避免了纳米纤维素的凝胶化,成功地将纳米纤维素中的羧基转化为-COOH的形式。通过顶空气相色谱检测碳酸氢钠溶液与-COOH反应释放的CO₂含量,计算出纳米纤维素中的羧基含量。结果表明:该方法相对标准偏差（RSD）小于3.7%,定量检测限为0.1mmol/g,与电导滴定法之间的相对偏差在15%以内,灵敏度高,结果可靠。建立了一种测定羧甲基纤维素取代度的顶空气相色谱法:通过对羧甲基纤维素钠溶液进行阳离子树脂交换预处理,使CMC-Na转化为CMC-H的形式,碳酸氢钠溶液和CMC-H的羧酸基团反应生成二氧化碳,然后利用顶空气相色谱检测到的二氧化碳信号来计算羧甲基纤维素钠的取代度。结果表明:该方法的检测精度高（RSD<4%）,与传统方法相比,检测结果的相对误差小于7%,具有操作简单、效率高、准确性高等优点,为羧甲基纤维素钠取代度的检测提供了一种快速、可靠的方法。建立了一种测定壳聚糖乙酰基的顶空气相色谱法:利用壳聚糖可在碳酸氢钠溶液中发生溶胀,其氨基呈碱性抑制碳酸氢钠降解的现象,对不同脱乙酰度的壳聚糖进行测定。该方法可以就脱乙酰度这一指标快速地对壳聚糖进行评价。建立了一种测定生物质基材料乙酰基含量的顶空气相色谱法:通过对水热预处理后的竹材和水解液进行草酸预处理,将样品中的乙酰基转化为乙酸,利用顶空气相色谱法对乙酸进行定量,进而得出样品中乙酰基的含量。结果表明:本方法具有良好的测量精度（液体样品的相对标准偏差小于2.09%,固体样品的相对标准偏差小于2.83%）和准确度（乙酰基定量的回收率为96.2-104%）。对于生物质液体样品,该方法的定量限为163mg/L,对于生物质固体样品,定量限为0.11%。