纤维素是世界上最丰富的可再生的生物聚合物,目前纤维素常被用作生产纸张,纸板,纤维板和其他相似产品的原材料。它优良的特性包括亲水性,手性,生物可降解性,广阔的化学修饰容量,形成半晶纤维形态的能力,已经吸引了许多学者的关注。高纯度纤维素可用于生产化学制品及生物基高分子材料。本论文主要分为四部分,第一部分对比了目前主流的稀酸蒸汽爆破预处理与新兴的超声芬顿预处理对玉米芯的影响。全组分结果与13C交叉/极化固态核磁谱图显示稀酸蒸汽爆破主要是去除半纤维素(去除率96.03%),而超声芬顿预处理主要去除木质素(去除率46.60%)。Simons’染色和WRV结果显示两种预处理在玉米芯的表面上创造了许多的可接近表面区。SEM图显示稀酸蒸汽爆破预处理主要是将玉米芯结构断裂成小碎片,而超声芬顿预处理主要是使玉米芯表面变成多孔结构使得纤维素酶得以进入。稀酸蒸汽爆破预处理玉米芯的酶解率(86.8%)与超声芬顿预处理玉米芯的酶解率(90.34%)远高于未处理玉米芯的酶解率(21.40%)。以上总体表明,这两种预处理对玉米芯是非常有效的,为制备纤维素提供了参考。第二部分优化了超声芬顿反应降解木质素磺酸盐的参数,在H2O2浓度为5 M,FeSO4浓度为0.025M,pH为4.0的条件下,处理120min,木质素磺酸盐的降解率为74.27%,降解后的分子量为5026 g/mol。紫外全波长扫描曲线图初步表明木质素磺酸盐的苯环结构发生断裂。红外谱图结果进一步表明木质素磺酸盐的苯环骨架发生断裂。该部分的研究工作为第三部分的研究工作提供了参考。第三部分首先通过稀酸蒸汽爆破预处理(0.5%硫酸、1.0 MPa、8 min)去除玉米芯中的半纤维素,协同优化后的超声芬顿氧化(H2O25.37 mol/L,FeSO40.03 mol/L,125 min)及高热乙醇(80% 乙醇,160℃,90 min)去除汽爆残渣中的木质素,最后制备的纤维素的纯度达91.81%。XRD谱图结果显示纤维素的晶型结构未发生变化,结晶度增加,表明纤维素的晶型结构基本未被破坏,且无定形成分半纤维素和木质素被去除。13C交叉/极化固态核磁谱图结果进一步显示,木质素和半纤维素几乎完全被去除。最后一部分首先以稀酸蒸汽爆破预处理(0.5%硫酸、1.0 MPa、8 min)为前提去除玉米芯中的半纤维素,协同乙醇(0.02%氢氧化钠、80%乙醇、160℃、90 min)及双氧水诱导的产过氧酸法(5%样品浓度,H2O20.3mol/g样品)脱木素,同时完成漂白,制备的纤维素纯度达92.97%。X射线衍射分析结果显示,纤维素的晶型未发生变化,结晶度增加。TGA与DTG曲线结果进一步表明蒸汽爆破协同过氧酸法制备的纤维素比碱纤维素具有更好的热稳定性。聚合度结果显示蒸汽爆破协同过氧酸法制备得到的为低聚合度纤维素。