前言
如何减少能源的消耗是现今各国普遍关注的问题，随着人类对石油、煤等化石燃料的不断开采，这些不可再生能源将会越来越少，寻找新型的可再生能源就成为难题之一。至今的研究发现，乙醇作为一种新型能源，可以作为良好的燃料替代品，其中以木质纤维为原料生产乙醇的方法得到最广泛的认可与应用，因为木质纤维是世界上分布最广、资源最丰富、廉价易得且完全符合可持续发展战略的生物质能源。同时，木质纤维原料在生物医学、化学药品、复合材料、纳米技术等领域都有广泛的应用。中国地大物博，但人均资源的占有率却不高，作为农业大国，每年形成数以万计的农业废弃物不是被丢弃就是被露天焚烧，这不仅是资源的浪费，更对环境造成了严重污染，如果这些废弃物能得到有效利用，不仅能提高经济效益，也能减轻环境污染问题，真正做到“变废为宝”。
木质纤维原料主要由纤维素、半纤维素和木质素三部分组成，木质纤维素的预处理是木质纤维素转化为乙醇或者其他产品的关键步骤，目的是破坏与木质纤维素相连的难降解晶体结构，提高纤维素的酶水解效率[[1]]，主要方法包括物理法、化学法、联合法和生物法等。物理法预处理包括研磨粉碎、beta;-射线和微波等，化学法预处理包括稀酸预处理、碱预处理、有机溶剂预处理和湿式氧化预处理等，物理化学法预处理主要是在高温高压的条件下，破坏木质纤维素不同组分之间联系，同时可以去除部分木质素或者半纤维素，包括蒸汽爆破法、氨纤维膨胀法 (AFEX) 等。生物法预处理对木质纤维素也具有较好的预处理效果，主要利用白腐菌、软腐菌等微生物选择性地降解木质纤维素中的木质素。然而，由于生物降解反应速度太慢，这种预处理方法需要很长时间，因此难以在工业生产中广泛应用。
杨木是一种速生丰产树种，它具有适应性广、年生长周期长、生产速度快等特点，杨树在中国广泛分布，主要用于防护林和用材林的种植 [[2]]。每年因杨木加工利用而产生的杨木木屑生物量极其可观，因此，实现杨木木屑的全质化利用对木本原料生物质综合利用技术的建立具有重要意义。
2文献综述
2.1 木质纤维原料
木质纤维原料主要由纤维素、半纤维素和木质素三部分组成。纤维素是由葡萄糖通过化学键形成的线性高分子聚合物，由于纤维素的晶体结构，纤维素的降解速率和程度受到阻碍；半纤维素是由相对较短的高度分化的杂多糖构成，通常聚合度相对较低，并且容易降解成木质纤维原料中含量为20％~50％的单糖；木质素是通过碳－碳键形成的高分子化合物，不易被水解成单糖，对纤维素起保护的作用。木质素是纤维素的粘合剂，它增加了木质纤维素物质的机械强度，并对纤维素起保护作用，阻碍降解纤维素酶和纤维素之间的接触，影响纤维素具有高度结晶的结构。半纤维素包裹纤维素以减少纤维素酶和纤维素之间的接触，从而降低了酶解速率[[3]]。
杨木的三大组分即纤维素、半纤维素、木素所占的比重分别 50%，20%，18%，还有一些次要成分，主要是有机物和少量无机物，如萜烯类化合物、糖、盐类等物质[[4]]。
2.1.1 木质纤维原料研发利用现状及趋势
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