在化石能源短缺的当下，世界各国高度重视对替代性能源的开发，农作物秸秆作为来源广泛、含量丰富的可再生有机资源成为科学家们的研究热点。相继出现了以秸秆为原材料制备生物柴油、生物乙醇、生物氢气等能源项目，但这些研究都要建立在打破秸秆结构的基础上。现有的秸秆降解技术以酸碱水解较为成熟，而其带来的环境污染、有害副产物高等问题不容忽视。其他方法如微波降解法、超声波辅助提取法、蒸汽爆破法虽较为环保，但由于设备投入大，成本高，仍不能被广泛应用。固体酸催化降解工艺可以避免浓酸法带来的设备腐蚀，复分解反应较稀酸水解少、催化剂可重复利用等优势而备受关注。本课题组对树脂型固体酸降解秸秆进行了探索，初步证实了强酸性阳离子交换树脂降解秸秆的可行性。针对降解过程中树脂易碎，降解所得糖液含水量高不利于工业化应用等问题，本文研究了高强度强酸性阳离子交换树脂(St-Z)的制备工艺，并以St-Z为催化剂降解稻草秸秆产糖;通过糖液的积累以及反应溶剂体系的改变等研究降低糖液的含水量，从而为秸秆降解产糖的工业化打下基础;并对St-Z固体酸降解后秸秆废渣的沼气发酵进行了探索，以期实现秸秆资源的充分有效利用。主要研究内容包括：　　⑴探索了St-Z固体酸小球的悬浮聚合工艺，确定了最优聚合工艺条件。在苯乙烯20 mL、二乙烯苯2mL、过氧化苯甲酰0.10g（单体质量的0.50％），水相体积120 mL，3滴0.10％亚甲基蓝、搅拌速度300 r/min的最优条件下进行悬浮聚合反应，得到了颗粒较小、粒度均匀、产率高达98.89％的树脂小球。将最优条件下所得小球进行磺化反应制备St-Z固体酸，以此为催化剂降解稻草秸秆，通过考察其催化活性和损耗率，表明其活性与市售同类型树脂相当，而损耗率降低了3.5倍。此工艺条件下制得的树脂能较好地应用于工业化降解秸秆。　　⑵St-Z固体酸降解稻草秸秆产糖最优工艺条件的研究与高浓度糖液的制备。通过单因素考察确定过100目筛秸秆与固体酸在固固比1∶1、固液比1∶5、搅拌速度550 r/min、120℃下反应4h为最优工艺条件，此条件下得到的总糖得率达23.01％。在最优工艺条件下，将糖液用作下次反应介质，通过糖液的积累制备高浓度糖液。积累两次达到的效果最佳，总糖浓度为61.62 g/L，此糖液浓度已达后续工业化应用要求。高浓度糖液不仅可用于发酵应用，还可用于加氢裂解制备小分子醇。　　⑶提出以高沸点小分子醇和少量水的混合溶剂为反应介质降解秸秆，考察了不同醇-水二元混合溶剂对St-Z固体酸降解秸秆产糖的影响。结果显示，乙二醇-水混合溶剂与水作反应介质时总糖得率相当，可以替代水作为秸秆降解的反应介质。以乙二醇-水混合溶剂作反应介质对St-Z固体酸降解秸秆产糖进行了研究。正交实验结果显示，诸因素对总糖得率影响的主次顺序依次为反应温度、固固比、反应时间、搅拌速度。反应条件的最优水平为:反应温度120℃、固固比1∶1、搅拌速度400 r/min、反应6h，在此条件下进行验证实验，得到的总糖得率均高于正交表中各项结果，平均总糖得率为15.18％。醇-水混合溶剂体系在降低水用量的条件下，也能很好地降解秸秆产糖，为工业化节能创造条件。　　⑷对活性污泥发酵秸秆废渣制备沼气进行了初探。结果表明，降解过的秸秆较未降解秸秆提前出现产气高峰，且总产气量均大于对照的未降解组;不同反应介质下降解所得秸秆渣的微生物降解性能有所不同。经乙二醇-水混合溶剂St-Z固体酸降解后秸秆渣的产气效果较佳，总产气量达1545mL，其单位TS产气量为193.12 mL/g，比未降解对照组分别提高了15.37％和13.71％，且平均甲烷含量高达65％，而未降解对照组只有53％。