1. 研究目的与意义
随着矿物燃料的日渐枯竭和温室效应的加剧，人们越来越关注具有环境友好性和可再生性的生物燃料。生物质来源于自然界空气中的水和二氧化碳，燃烧后又生成水和二氧化碳，由于能量密度低，生物质在循环的过程中不会像矿物燃料，排出多余的二氧化碳。因此，与矿物燃料相比，生物质燃料在对环境的影响和原料来源方面都占优势。我国木材原料短缺，但是非木材原料丰富，我国具有丰富的生物质资源，现在每年农村中的秸秆量约7.26亿吨，相当于5亿吨标煤。我国每年的生物质资源，可开发为能源的生物质资源达3亿多吨标煤。
亚硫酸盐法预处理（sulfitepretreatmenttoovercomerecalcitranceoflignocellulose,sporl）与普通的预处理方法比较，可以降低磨浆能耗（95%），而且具有很好的工业化基础（亚硫酸盐法制浆在造纸工业中已经很成熟）。
sporl法不仅用于顽抗强的生物质有较好的酶水解转化率，而且可以降低预处理能耗，各个环节的产品都有很好的利用，而且又有很好的工业化条件，如果应用于农业废弃物，将会产生很好的经济效益。
2. 国内外研究现状分析
天然植物纤维原料中，最主要的成分是碳水化合物和木素，它们含量因原料不同而异。碳水化合物一般占原料质量的60％－90％，主要成分是纤维素和半纤维素，有些原料中还含有少量的单糖、低聚糖和淀粉等碳水化合物。
天然植物的纤维素被半纤维素和木素等包围并纤维细胞壁，具有天然的抗拒微生物接触降解的能力，这种阻抗力称成为顽抗（recalcitrance）。这种顽抗阻碍了纤维素酶解糖化和进一步发酵转化生物乙醇燃料的效率。预处理是去除木质生物质顽抗性的有效方法。预处理的方法有物理机械法，化学法，化学机械法和生物预处理法。这些方法是通过减小生物质尺寸增加比表面积或者降解排出木素和半纤维素的方式，增加纤维素酶与木质纤维原料中的纤维素的有效接触来，来提高酶水解的效率。
影响纤维素酶对木质纤维生物质的糖化的因素有结晶度、比表面积、半纤维素和木素等。其中，半纤维素和木素是木质纤维原料的主要组分，它们的脱出对酶与纤维素的接触和反应有重要的影响。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容为sporl法预处理时，以农业废弃物棉杆为原料，寻求不同的工艺条件下（化学药品用量、预处理时间、最高温度等），经盘磨磨浆得到棉杆浆（底物），用纤维素酶对预处理底物进行水解糖化的糖化率，探索sporl法处理棉杆生物质的最佳条件。
实验的基本步骤为：棉杆切片亚硫酸盐法蒸煮过滤（收集废液）（加水）盘磨磨浆脱水酶水解糖化实验数据处理。
预处理条件：
4. 研究创新点
（1）SPORL法是将已经成熟的亚硫酸盐制浆方法应用于生物质酶水解的预处理，推动了生物质能源的开发与利用的工业化进程。本实验的原料是棉杆，这对我国农业废弃物资源的利用提供了一种解决方案。
（2）本研究为后续针对亚硫酸盐预处理木质纤维原料过程中，研究底物木素磺化度对酶水解效果的影响做基础工作。
