离子液体是最近几年在绿色化学框架下逐渐发展起来的一种新型介质和催化剂。其主要优点包括低蒸汽压、不燃烧、较强的可设计性、高热稳定性、可回收重复利用等。目前,离子液体已被广泛应用于很多领域,比如有机化学、电化学、催化剂以及材料科学等方面。然而,离子液体作为催化剂和溶剂在生物质原料处理方面的研究还处于起步阶段,人们对离子液体在生物质溶解方面的作用特性以及产物结构和表面特征变化缺乏系统的研究,现有的用于生物质溶解方面的离子液体多是吡啶类和咪唑类离子液体。以离子液体的高热稳定性为研究出发点,通过自主合成数种离子液体,再通过实验筛选出两种对纤维素溶解力较强的离子液体,研究分析了离子液体对生物质的溶解性能以及DMSO的加入对生物质溶解性能的影响,并通过FT-IR、XRD、TG-DTA/DTG、SEM等方法探讨溶解过程中生物质结构及表征的变化。研究内容包括:1.根据离子液体阴离子与阳离子结构设计原则,设计合成了数种离子液体,并从中选出同时具有高热稳定性、较强溶解性的离子液体([BMIM]C1、[BPy]Br)作为目标离子液体;2.系统地测定了不同温度与不同时间下目标离子液体对生物质的溶解能力,发现温度对秸秆溶解率的影响较为复杂,在过程中受秸秆成分分解以及离子液体热稳定性热较大影响。并结合FT-IR、XRD、TG-DTA/DTG、SEM等手段探究溶解过程中秸秆的结构及表面特征变化,发现未溶秸秆的主要成分从低温到高温逐渐由纤维素变成木质素,说明高温时大部分纤维与半纤维素都已被溶解和降解,而且秸秆表面比较破碎。并同时研究了离子液体的回收利用;3.添加一定量的DMSO与离子液体组成混合溶剂,比较其溶解性能,得出最佳配比,并探讨时间以及温度等动力学条件对混合溶剂溶解性能的影响。研究表明:DMSO的适当添加可降低溶剂的粘度,促进秸秆纤维溶胀,有助于秸秆的溶解;4.综合实验得出最佳实验条件:时间为:5h;配比:(1:5);温度分别为:纯离子液体—220℃,混合溶剂—200℃,但是考虑到能耗等问题,得出最佳反应温度分别为:纯离子液体—180℃,混合溶剂—140℃;时间—2h。