我们社会所需要的能源，过度地依赖于传统化石资源的利用。随着石油资源的日益枯竭，生物质作为可再生的碳资源来构建新型生态环境友好材料、化学品及能源受到了广泛的关注。木质纤维素是生物质的主要成分，但是由于木质纤维素各组分之间存在着牢固的三维网络结构特征，这就使得该生物质难以得到有效的利用。木质纤维素预处理是实现各组分分离以及提高木质纤维素各组分的化学与生物反应活性的关键步骤。因此，以生物质各组分全利用为出发点，开发高效、清洁的预处理方法进而大规模供应结构单一、反应活性高的生物质材料具有重大的科学价值与经济效益。基于本实验室“从生物质到生物柴油”的工作基础，本论文发展了有机电解质溶液对木质纤维素材料的预处理体系，并着重研究了木质素组分的分离、表征及其在CO₂化学固化中的应用研究。主要内容包括：1.以廉价的有机溶剂如N-甲基吡咯烷酮（NMP），1，3-二甲基咪唑啉酮（DMI）等和1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐（EmimAc）离子液体构成的混合体系为有机电解质溶液，离子液体摩尔含量为20%，温度为140oC，对玉米秸秆、云杉热机械浆等木质纤维素材料进行预处理。考查了溶解时间、有机电解质种类对预处理效果的影响。结果表明：选择不同的极性非质子有机溶剂与EmimAc组成的有机电解质溶液进行预处理，再生材料的碳水化合物可全部酶解转化为单糖物质； EmimAc与DMSO组成的有机电解质溶液具有更高木质素脱除能力。2.以萃取、酶解等手段对木质素组分进行分离，并将所获得的酶解木质素及萃取木质素通过傅里叶变换红外，热重分析，核磁共振，凝胶渗透色谱等手段对其结构进行了表征。3.基于对酶解木质素结构的认识，我们对其应用进行了初步探索。总之，本工作发展了一种低成本有机电解质溶液完全溶解木质纤维素材料的方法，并对木质纤维素材料的组分温和分离、活化及木质素的结构表征进行了研究。该方法为木质纤维素材料的均相加工与组分全利用提供了一个重要的平台。