1. 研究目的与意义
为了减少世界对不可再生资源的依赖，石油衍生燃料真正被寻求，目前最常见的可再生燃油是乙醇，它来源于玉米淀粉和甘蔗蔗糖。预计这些原料供应将来会有限制，因此木质纤维生物质材料，在不久的将来将视为乙醇供应有吸引力的原料。不过，商业流程上面的开发和利用，有技术和经济上面的阻碍。所以木质纤维原料的生物质转化及其中木质素的分离和利用是科研工作者的研究重点。本课题通过探索二氧六环预处理对麦秆化学成分和酶水解性能的影响，为木质素的分离探索新的方法，也为木质纤维原料的生物质转化利用提供新的途径。
2. 国内外研究现状分析
国内：对利用麦秆进行生物质乙醇的转化的技术已经相对成熟，目前的主要任务是通过不同的预处理方法提高麦秆水解后糖的得率，有效去除木质素，保护碳水化合物在预处理时不被大量水解，对二氧六环预处理麦秆的实验还在初步阶段，目前的主要工艺还是和前人的经验相似。首先是对麦秆进行预处理，方法有几种，包括醋酸水解，绿液处理，碳酸钠预处理，亚硫酸盐预处理等。然后进行酶的水解，再通过生物发酵得到乙醇，通过提纯得到乙醇燃料。2004年2月，国务院批准在黑龙江，吉林，辽宁，河南，安徽5个省及河北，山东，江苏，湖北4省的27个地市开展车用乙醇汽油扩大试点工作。生物质转化为生物乙醇工艺多样化的研究发展,极大地提高了其工业规模应用的可能性。但应该看到,在制备的工艺趋于成熟的过程中,生物质转化生物乙醇工艺整个环节的投入成本以及后期的运行成本始终是阻滞其大规模工业化生产的直接原因。在重点研究理论因素的同时,对于寻求降低工艺成本的途径已经迫在眉睫。而降低预处理的成本则为其中首要的解决问题,因为现阶段小试和中试成功的生物质转化工艺中,预处理成本占到了总成本的60%左右,问题亟待解决。
国外：目前世界各国乙醇的发酵生产主要是以淀粉和糖蜜为原料，如美国以玉米为主要原料，，巴西主要以甘蔗为原料，由于原料的限制，大家都把目光转向了生物质乙醇转化的方向。美国前总统布什在2007年发表的国情咨文种提出要继续加大对生物乙醇的研发投入，大力发展利用纤维素（木屑，草和农业废弃物）生物乙醇的新技术。日本计划到2013年从海藻中生产400万吨的生物乙醇。美国的淀粉加工是一个相当成熟的技术，利用酶的液化糖化，从而产生比较干净的葡萄糖，然后利用酿酒酵母发酵成乙醇。淀粉加工的最新进展改善了经济和效益。一个例子是低的ph值，淀粉酶的浓度，简化了工艺，降低了化学品成本提高了乙醇的产量。其他的主要进步是发展生物酶，生淀粉的功能，从而改善了整个过程的经济效益。
国内外学者对木质纤维素原料的前处理工艺通过各种方法试验进行了大量的研究。木质纤维素预处理技术很多,如辐射、粉碎、高压热水、有机溶剂、稀酸、低温浓酸、酸催化的蒸汽水解、蒸汽爆碎、液氨爆碎、碱水解及使用非离子表面活性剂等,按天然纤维素原料主要作用机制来分,主要有脱木质素预处理、脱半纤维素预处理和降纤维素结晶度预处理;若按照所有的方法和性质则分为物理预处理、化学预处理或者它们的综合。
3. 研究的基本内容与计划
1.备料实验用麦秆产自苏北，由江苏某造纸厂提供。原料经风干后去根，去叶。将麦秆剪成3-5cm，混合均匀后平衡水分备用。
2.原料分析根据分析需要，磨取20克左右40-80目的麦草草粉，放置一天平衡水分备用。然后对草粉进行苯醇抽提，分析苯醇抽提物含量，抽提后草粉水分，木质素（klason木质素和酸溶木质素）的含量，灰分的含量以及糖的含量。
3.预处理称取一定量的麦草草料，放入1000ml平底烧瓶中，加入二氧六环，盐酸，水按液比1:10的量，在90-95℃的水浴锅中进行预处理，处理好的浆料全部取出后，收集黑液。再用二氧六环清洗3次平底烧瓶中的残留物，清洗液全部转入浆袋，用清水洗净，脱水，平衡水分后进行浆料分析，分析木素的含量以及糖的含量。
4. 研究创新点
我国是农业大国，稻麦草的资源丰富，因此，就地取材，为我国今后发展生物质乙醇转化提供了很好的推动作用，降低了成本，又可以增加农民的收入。此外，用二氧六环对麦秆进行预处理，可以很好的溶出和降解木素，使纤维素，半纤维素，木素很好的分离，保护碳水化合物不被水解，使糖的得率高，节省了能源。最关健的是稻麦草不在露天燃烧，保护了环境，而生产的乙醇也是没有污染的燃料，可谓一举多得。
