农作物秸秆作为我国储量丰富、廉价易得的生物质资源,可通过预处理、酶解、发酵等一系列工序得到纤维素乙醇和基础化学品。纤维素乙醇是解决能源短缺和资源匮乏的有效途径,其发展不仅可助力乡村振兴,还能加速实现碳达峰和碳中和的进程。但是秸秆中的纤维素、半纤维素和木质素之间有着复杂的化学键,三者紧密缠绕在一起形成致密的结构,因此开发经济可行的预处理技术是纤维素乙醇规模化生产的关键。为了实现秸秆全组分利用,本文从脱除木质素的角度出发,深入研究秸秆的酸性亚硫酸盐法和低共熔溶剂法预处理技术,揭示预处理工艺对组分分离及纤维素酶解效率的影响规律,开发优化的预处理技术。首先,利用酸性亚硫酸盐法使秸秆中的木质素发生磺化反应生成副价值较高的木质素磺酸盐分离出来,同时提高秸秆的酶解效率。在液固比分别为3和6时设计正交实验预处理玉米秸秆,在液固比为3时,反应液与秸秆未充分接触导致预处理效果不佳,预处理后底物中的半纤维素和木质素含量较高导致酶解效率较低。在液固比为6时,玉米秸秆的磺化反应比较充分,从秸秆的微观形貌表征看出,随着液比的增加,秸秆表面更加粗糙不规整。当稀硫酸用量为0.50%（w/w）,亚硫酸氢钠用量为4%（w/w）时,在160℃下预处理90 min后,半纤维素的去除率达到了90%以上,木质素去除率达到55%。在CTechⅡ纤维素酶载量为15 FPU/g-glucan时,酶解效率最高达到87.6%。与稀酸蒸汽爆破预处理得到的玉米秸秆相比,在达到相同酶解效率时使用了更少的纤维素酶,减少了酶解糖化的成本。预处理时增加稀硫酸和亚硫酸氢钠用量有利于半纤维素的降解和木质素的磺化溶出。随着预处理后秸秆底物中半纤维素含量和木质素含量的降低,在酶解糖化过程中纤维素的酶解效率呈上升趋势。其次,针对酸性亚硫酸盐法预处理温度高、纤维素流失较多、预处理试剂难以回收的问题,采用合成简单、可回收的低共熔溶剂在常压下通过脱除木质素对玉米秸秆进行预处理。研究了不同氢受体（氯化胆碱、苄基三甲基氯化铵）和氢供体（尿素、有机醇、有机酸等）合成低共熔溶剂对秸秆进行预处理。随着氯化胆碱基低共熔溶剂中氢供体由酸性较弱的尿素和有机醇换成酸性较强的有机酸类,对秸秆中半纤维素和木质素的去除率显著增加。含苯环的新型酸性低共熔溶剂加速了木质素化学键的断裂、促进木质素溶出,并有效保留纤维素组分。苄基三甲基氯化铵/对甲苯磺酸低共熔溶剂在80℃下预处理玉米秸秆0.5 h后,对木质素去除率达到81.0%,纤维素保留率为94.1%,在酶载量为15 FPU/g-glucan时,酶解效率达到了81.2%。本文通过酸性亚硫酸盐法高效分离玉米秸秆中各组分,在较低酶载量下达到了高水平的酶解效率,通过低共熔溶剂法在常压下以及较低温度和较短时间内实现了对玉米秸秆的高效预处理,为后续开发玉米秸秆的预处理方法提供了新思路。