目前，生物质预处理的方法主要有化学法、物理法和生物法等。在这些方法中，离子液体作为绿色替代溶剂，仍存在生物降解性差、成本高、黏度大、合成原料不可再生等问题，这也是限制其工业应用的重要因素。此外，关于多元体系中秸秆的预处理及转化的机理研究不足。针对以上问题，本论文围绕离子液体/低共熔溶剂多元体系对玉米秸秆的预处理及转化进行了研究。主要创新性成果如下：（1）提出了预处理-免脱毒-酶解转化的工艺，在降低预处理成本的同时，提高了预处理效率。使用水-胆碱甘氨酸离子液体的二元体系，对玉米秸秆进行预处理。当离子液体的浓度小于0.5 wt%时，纤维素酶和芽孢杆菌P38的活性几乎不受抑制，在免脱毒工艺下，纤维素的最大酶解率和葡萄糖的产量分别为99.2%和230.1 mg葡萄糖/单位离子液体。免毒工艺避免了大量水洗和能源消耗带来的高成本，在木质纤维素生物炼制过程中显示了良好的工业应用前景。（2）利用了[BHEM]mesy离子液体-高沸醇（来自于生物质基平台）多元预处理剂体系，对玉米秸秆进行高效预处理。其中，离子液体-乙二醇共溶剂体系具有最佳的预处理效率。在[BHEM]mesy离子液体：乙二醇（3:7，质量比）和120℃条件下预处理2 h，木质素的去除率可达96.0%，葡萄糖收率为97.0%，且具有良好的循环利用性能。通过光谱实验和MD模拟，证实了共溶剂的加入可以增加预处理体系的总氢键，促进木质素β-O-4键的破坏，提高木质素去除率。（3）利用具有溶剂和催化剂双重功能的低浓度离子液体-乙二醇多元体系，对玉米秸秆进行预处理并进行L-乳酸发酵。当离子液体[BHEM]mesy的质量分数为5%，乙二醇共溶剂质量分数为95%时，木质素去除率最高。研究表明，木质素的选择性脱除是由共溶剂体系的多位点协同作用与木质素产生的多氢键所致。当CH3同时取代了磺酸盐阴离子和乙醇胺阳离子中的H时，在阴阳离子的协同作用下，木质素的溶出效果显著增强。（4）设计合成了5种由氨基酸和乙醇胺组成的新型用于生物质预处理的低共熔预处理剂。预处理时间为1 h，木质素去除率高达94.6%。如果氨基酸末端的H被OH、COOH或NH2取代时，可以与乙醇胺形成强氢键作用，同时与木质素形成多氢键联合效应，从而实现木质素的高效率脱除。该研究验证了多氢键联合效应不仅适用于离子液体-共溶剂预处理体系，也适用于低共熔溶剂预处理生物质体系。（5）设计并合成糖（自于生物质的天然单糖）-酸（单糖发酵产物乳酸）-盐多元低共熔溶剂体系对玉米秸秆进行预处理。当氯化钠的含量为0.3 mol时，木质素的去除率为74.2%，而未添加氯化钠时，木质素的去除率仅为24.6%。证实了多元低共熔溶剂中的氯离子能够与木质素二聚体形成强氢键，促进了多元低共熔溶剂对玉米秸秆中木质素的溶出作用，进一步探究多重氢键联合效应对木质素的高效脱除，为闭环生物炼制提供可能。