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经济的飞速发展增加了全球对于能源的需求，加重了能源问题和环境问题。显然，从能源的高效利用以及资源的可持续发展角度来看，由石油化工中获取燃料的方式面临着严峻的困难。近十几年来，来自于化石能源之外的生物质转化利用日趋受到重视。从木质纤维资源中，通过化学转化和生物转化的方式，可以获得重要的生物质燃料（例如乙醇、丁醇等）以及有着多种用途的木质素产品（例如混凝土减水剂、酚醛树脂等），这些产品有着广阔的需求和商业应用。因此，充分利用可再生的而且与环境兼容的木质纤维资源，为开发生物能源、生物基化学品以及生物基材料提供了广阔的发展前景。在本课题中，采用NaOH、NaOH+AQ、NaOH+Na2SO3、NaOH+Na2S、H2SO4+Na2SO3以及H2SO4等不同化学药品分别组合，研究了玉米秸秆的预处理，并通过改变温度和药品用量，考察对预处理后物料的得率、木质素脱除率和碳水化合物保留率的影响，并且进一步研究了化学预处理对后续酶解处理的效率及总糖得率的影响。其中，针对亚硫酸钠法预处理，在药品用量上进行了优化，取得了理想的糖类成分转化效果。讨论了亚硫酸钠法预处理过程中，温度、时间和用碱量三个因素对预处理效果与总糖得率的因素影响顺序。研究结果表明，相比单独的氢氧化钠预处理方式，在其它条件相同的条件下，氢氧化钠与AQ、Na2SO3、Na2S和Na2SO3组合，有利于提高后续的酶解效率及总糖得率。在处理温度140℃，用碱量为10%（以NaOH计）时，碱性亚硫酸钠法预处理玉米秸秆可以得到最佳的处理效果，木质素脱除率达到90.2%。预处理后的物料采用纤维素酶和β-葡萄糖苷酶生物酶解处理48小时，聚葡萄糖和聚木糖的酶解得率分别为84.7%和81.1%，总糖（葡萄糖和木糖）得率分别为44.1%，比同样条件下的氢氧化钠预处理提高了13.5%。在优化的亚硫酸钠法预处理中发现，在140℃、10%用碱量（以NaOH计）的条件下，Na2SO3浓度为0.8%时的糖类转化效果最佳，总糖（葡萄糖和木糖）得率可达48.1%，相比同样条件下的氢氧化钠法预处理，总糖得率可提高24.0%。这表明原始物料中78.2%的葡萄糖和木糖成分可供生物酶的水解转化，葡萄糖和木糖的糖得率分别为34.0%和14.1%。通过正交试验可以得知，用碱量是影响亚硫酸钠法预处理的最主要因素，影响总糖得率的因素依次为：用碱量>温度>时间。温和条件下的碱性亚硫酸钠处理，不仅可以提高后续生物酶解处理时的碳水化合物酶解转化效率，过程中产生的木质素磺酸盐也可进行回收利用，是玉米秸秆生物转化的理想及可行途径。