1. 研究目的与意义
当今世界各国正面临着能源短缺、环境污染和全球变暖等危机。石油、煤炭、天然气等作为不可再生能源，将逐渐走向枯竭。为了逐渐摆脱对石油的过度依赖，减少温室气体排放，必须开发可持续新能源。由于基因工程的广泛应用，可以批量生产杨木树苗，且它的成材周期较短，能够满足供应需求，因此速生材杨木生产制取生物乙醇受到了广泛的关注。杨木中纤维素和半纤维素含量较高，它们能被水解成单糖，是一种很有发展前景的丰富可再生能源，已经逐渐成为制取生物乙醇的有效原料。杨木作为最丰富的木材纤维原料之一，且资源丰富，价格也相对便宜，用来生产乙醇具有很好的发展前景。
预处理是酶水解木质纤维原料和生产生物乙醇的必经过程。预处理的主要目的是从通过去除木质素和少量半纤维素、增加纤维素孔隙度的角度提高纤维素的可及性; 同时从降低纤维素结晶度的角度来提高酶水解率和糖转化率。通过适当的预处理可将木质纤维素原料分解，从而提高纤维素、半纤维素的转化效率，降低制生物乙醇的成本。绿液主要由碳酸钠和硫化钠组成，来源于硫酸盐法制浆的碱回收系统。对美国南方混合阔叶木的研究表明，绿液预处理能有效地将纤维原料中的高聚糖酶水解转化为单糖。绿液预处理和酶水解所产生的废液废渣，其中的无机物以绿液的形式回收重新用于预处理，而有机物则转化成为热能用来发电产汽。因此采用绿液预处理技术能有效降低乙醇生产成本并减少污染物排放。
2. 国内外研究现状分析
目前国内外研究较多的是运用稻麦草、棉秸秆通过绿液预处理、酶解发酵生产生物乙醇。由于它们原料广泛，且价格便宜，因此很受亲睐。但目前国内稻麦、棉花在收成期后秸秆都当做废弃物处理，大部分都被焚烧，在资源浪费的同时也污染了环境；而且没有一个相对完善的收购、运输废弃秸秆的系统，从而导致价格和运输费用颇高，得不到广泛的运用。运用稻麦草、棉秸秆生产乙醇的研究结果通常是提高温度、用碱量和硫化度可以提高木素脱除率，但温度过高、条件过强会导致纤维素半纤维素降解加剧而达不到预期的效果。适当的提高用碱量和硫化度还可以改善酶水解糖的转化效率，从而提高乙醇产量。
3. 研究的基本内容与计划
1、备料：主要是将杨木劈成规格为3*1.5*0.5cm的薄片，便于蒸煮预处理.
2、原料分析：将原料磨成40-80目的木粉，进行苯醇抽提物，酸溶和酸不溶木素含量、灰分以及高聚糖含量测定。
3、绿液预处理：绿液包括碳酸钠和硫化钠；用101l的油浴蒸煮锅蒸煮进行预处理、废液测定ph值。（预处理条件：tta:12%、16%、20%；硫化度：25%；h因子400；最高温度为160℃，首先在80℃下空转30min，然后升温至160℃，最后根据h因子算出保温时间进行保温）。
4. 研究创新点
主要抓住杨木高聚糖含量高、灰分等含量相对较少；在科学可行性基础上提高木素的脱除率，提高总糖转化率，这是重点。此外，利用绿液对杨木进行预处理，同正在研究的其它预处理方法相比，还具有以下主要优点：
1、以绿液预处理可省略酸预处理段，避免了酶水解液中单糖浓度过低。
2、对工艺稍作改进，即可完全利用制浆厂现有的碱回收系统，整个过程可实现能量自给自足。
