随着环境污染问题的日益严重以及生物质精炼技术的持续发展，木质纤维素生物质的高效利用已成为生物质精炼平台的研究热点。生物质化学组分的有效分离是实现其综合利用的前提。木质纤维素原料主要由纤维素、半纤维素和木质素三大组分组成，组分间高度交联，使其结构复杂且稳定，很难实现有效分离。预处理不仅可以预先选择性提取半纤维素，还可以改变原料的微观结构和化学组成与分布，降低或消除木质纤维素的顽抗性，提高木质纤维素的反应可及性。因此，明确预水解过程中杨木细胞壁组分的降解、迁移和溶出以及再分布对后续化学处理的影响，对于实现木质纤维素化学组分的有效分离具有重要指导意义。
　　对杨木木片进行自水解，通过分析水解后木片的化学组成、微观结构的变化研究了其对木片残余组分反应可及性的影响。结果表明，在自水解过程中，大部分半纤维素以及部分木质素的脱除有效增大了木片的孔隙率和比表面积，在自水解温度为180℃，保温时间为60min的条件下，比表面积由0.4146m2/g提高到1.0272m2/g，木片结构变得疏松，有利于药液的渗透。SEM和XPS的结果表明，大量的木质素/类木质素球状颗粒沉积在木片表面，且剧烈的自水解条件会导致木质素类沉积物几乎覆盖整个木片表面，使木片外表面的疏水性增强。疏水性木质素在木片表面及纹孔周围的沉积会阻碍水分子的渗透，但不会对碱浸渍造成不利的影响。自水解有效提高了木片组分的反应可及性，有利于后续木片化学组分的有效分离。
　　采用乙酸/乙酸钠缓冲溶液将预水解体系的pH值控制在适宜水平，研究了乙酸/乙酸钠溶液缓冲比对半纤维素及木质素溶出的影响，并对水解液中胶体颗粒的形成机制以及木质素与聚糖之间的聚集行为进行了探讨。结果表明，乙酸/乙酸钠缓冲溶液可抵御杨木预水解过程中产生的酸性降解物质，将体系的pH控制在一定的范围内，对细胞壁化学组分的溶出起到一定的调控作用。乙酸/乙酸钠溶液的缓冲比在0.1-1.0的范围内时，可使半纤维素主要以低聚糖的形式溶出，低聚木糖溶出量可达6.15-6.90g/L，分子量在2106-5042g/mol。水解液中胶体颗粒的主要成分是木质素，木质素在水解液中溶解度的变化以及木质素自身的憎水性是导致木质素聚集形成胶体颗粒的主要原因，并且聚糖分子与木质素分子间存在协同聚集行为。
　　采用硫酸盐法蒸煮对水解后木片进行了木质素与纤维素的分离。研究了乙酸/乙酸钠溶液的缓冲比对脱木质素效率的影响。结果表明，缓冲溶液强化预水解后的木片经硫酸盐法脱木质素后，可以获得黏度相对较高、纯度较高的纤维素浆。乙酸/乙酸钠溶液的缓冲比越小，纤维素浆中木糖和甘露糖的占比越小，而纤维素浆的黏度随着缓冲比的增大而逐渐增大。相比于自水解体系，缓冲溶液强化预水解可抑制木质素的缩合，增加木质素中酚羟基含量和木质素的溶解度，有效提高后续硫酸盐法蒸煮中的脱木质素效率，获得纯度较高的木质素。