生物质原料资源化利用的推进,是实现“碳达峰、碳中和”的有效技术途径之一,符合我国发展环保节能和低碳经济的需求。以农林废弃物为原料生产的纤维素乙醇,是一种低碳、与粮无争的生物燃料。针对目前纤维素乙醇制备工艺普遍存在的预处理过程繁琐、耗水耗能大、废水及废弃物排放多、对纤维素和半纤维素中发酵糖利用率较低等问题,亟需开发绿色、环保、可持续的生物乙醇制备新工艺。水热法以水作唯一试剂,不需加入任何化学试剂或催化剂,对环境友好,成本较低,且对半纤维素溶解性能佳。本文首先以甘蔗渣（Sugarcane bagasse,SCB）为原料,将水热预处理与“一锅法”相结合,考察了预处理温度、时间及固液比对甘蔗渣一锅酶解发酵制备纤维素乙醇的影响,在水热预处理后将预处理料液整浆保留并对酶解发酵工艺进行优化。研究结果表明,在最佳的水热预处理条件下,即固液比为1:20（w/v）,温度为210℃下进行短时间预处理（保留时间为0 min）,p H调节后将经预处理的蔗渣料液在一锅中整浆分步酶解发酵。该工艺可转化原料中84.52±1.24%的可发酵总糖,其中葡萄糖转化率为88.61±1.57%,木糖转化率为78.01±1.63%,发酵可得乙醇浓度为11.36±0.21 g/L,乙醇产量为257±6 mg/g SCB,是甘蔗渣理论乙醇产量的77.56±1.64%。若将预处理料液进行24 h预酶解糖化后再同步糖化发酵,可缩短约24 h的乙醇制备时间,提高乙醇产率,乙醇产量为237±4 mg/g SCB（71.63±1.27%）。其次,对乙醇制备过程的质量、经济进行衡算,并将水热“一锅法”制备纤维素乙醇工艺应用于其他原料（玉米芯、小麦秸秆、水稻秸秆）。结果证实,由于整个制备过程省略大部分前处理步骤,纤维素、半纤维素均被保留在固、液体组分中,无废水、废弃物排放。节约能耗,降低了制备成本,提高了可发酵糖的利用率,体现整浆“一锅法”的优势,是一种经济可行的乙醇制备方法。该法应用于其他原料也可获得低毒的水解液,实现整浆制备纤维素乙醇,对原料的适用性较高,有较好的应用潜力。最后,为实现高固液比（1:6 w/v）酶解液的发酵,进行抑制剂因素主次的考察及树脂筛选,选用超高交联吸附树脂SY-01对酶解液进行脱毒。结果表明,无论静、动态吸附脱毒,SY-01树脂对酶解液中的糠醛、5-羟甲基糠醛（5-Hydroxymethylfurfural,5-HMF）、及酸溶木质素（Acid soluble lignin,ASL）均能实现接近100%的脱除效果。对乙酸有较好的脱除效果,静态吸附条件下,最高脱除35.41%,动态吸附条件下,整体脱除38.27%。5床层体积（Bed volume,BV）的高固液比酶解液经过SY-01树脂固定床柱脱毒,回收酶解液中89.27±1.07%的可发酵糖,总糖浓度为68.31±0.39 g/L。脱毒液成功进行发酵产乙醇,乙醇浓度达30.94±0.13 g/L,乙醇得率为102.51±0.94%,乙醇产量为210±1 mg/g SCB,转化理论乙醇产量的63.41±0.26%。证实超高交联吸附树脂SY-01对木质纤维素酶解液中抑制剂具有较高的吸附性能,为其在木质纤维素高固体系脱毒及乙醇制备的应用提供经济可行的途径。