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人类对石化资源的过度依赖,导致资源短缺并引发众多环境问题。生物质是自然界最为丰富的可再生有机碳资源,可替代石化资源转化为能源、材料和化学品。木质素作为生物质主要组分之一,存量丰富,是植物中唯一的芳香聚合物,极具应用潜力,但目前仍以低值利用为主,造成了极大的资源浪费。因此,木质素能否从农林生物质组分中高效分离并实现高附加值利用,将制约着生物质精炼技术的发展。本论文以玉米芯水解残渣、竹柳等农林生物质为原料,分别采用碱催化甲醇/水、碱催化环丁砜/水溶剂体系分离提取木质素,探讨了反应温度、时间、水含量、碱（Na OH）用量等工艺条件对农林生物质木质素脱除率、木质素提取率、及碳水化合物保留率的影响,实现了温和条件下的木质素高效分离提取;采用磨木木素分离方法从原料中分离磨木木质素（MWL）进行对比研究,利用凝胶渗透色谱（GPC）、红外光谱（FTIR）、二维核磁（2D NMR）、核磁共振磷谱(31P NMR)等现代仪器分析方法对分离获取的木质素进行了详细的表征,揭示了不同碱催化有机溶剂处理工艺条件下木质素的结构特征,获得了纯度高、分子量低、羟基含量高的木质素。论文首先以玉米芯及其水解残渣为原料分离提取MWL,对比研究了两种MWL得率、组成、化学结构、抗氧化活性等特征。结果发现,水解残渣MWL的得率和纯度均较玉米芯MWL高;此外,水解残渣MWL的分子量（6121 g/mol）高于玉米芯MWL（2847 g/mol）,印证了玉米芯酸处理过程中引起木质素的缩合;与玉米芯MWL相比,水解残渣MWL中含有更多的酚羟基（2.3 mmol/g）和羧基（0.3 mmol/g）,同时,玉米芯水解残渣MWL比玉米芯MWL和商业抗氧化剂BHT具有更高的抗氧化活性（RSI值为0.5）,显示出玉米芯水解残渣中的木质素具有潜在的高反应活性,具备高端应用价值。为进一步探索玉米芯水解残渣木质素的高效分离提取方法,以甲醇/水（65/35,v/v）为反应溶剂体系,探讨了温度（80～200°C）、时间（0.5～1.5 h）、碱用量（0.25%～2%）对木质素分离及结构特征的影响。碱催化剂（Na OH）的加入可促进水解残渣中木质素的降解、溶出,在80°C、1 h、1%Na OH条件下,木质素脱除率为81.93%,木质素的提取率为61.84%,同时,固体残渣中碳水化合物得到较高的保留;分离获取的木质素分子量较同种原料MWL的分子量低,且随着碱用量增加和时间的延长而降低;碱催化甲醇/水体系中分离的玉米芯水解残渣木质素化学结构较为完整,具有典型的GSH型木质素结构特征及β-O-4键等化学连接键,总羟基含量和总酚羟基含量分别为3.8 mmol/g和2.0 mmol/g。采用碱催化环丁砜/水体系分离竹柳木质素,通过工艺优化及对木质素的结构解译,探讨了不同处理条件对木质素分离提取效果及其结构的影响。研究发现,在环丁砜/水体系中,反应温度（140～180°C）、水/环丁砜比例（10%～70%）、碱用量（Na OH,0.5%～4.0%）等工艺条件对竹柳木质素的提取率及其化学结构具有重要影响;与纯环丁砜处理相比（170°C、1.5 h,木质素提取率为9%）,水和碱催化剂的加入能显著促进木质素的降解和分离,在50/50（w/w）环丁砜/水体系中加入4%Na OH后（170°C、1.5 h）,脱木质素率达94.0%,木质素提取率达69.9%,木质素的提取率提高了近7倍,且分离提取的木质素比纯环丁砜溶剂分离得到木质素纯度更高;碱用量的增加可以降低提取木质素的分子量;与竹柳MWL的对比研究发现,碱催化环丁砜/水溶剂提取的木质素结构中含有较高的酚羟基（0.8～2.0 mmol/g）,具有更高的抗氧化活性（RSI值0.5～1.0）,优于商业抗氧化剂BHT,显示出碱催化环丁砜/水溶剂体系下分离得到的木质素具有得率高、纯度高、反应活性高的特点,有利于后续高附加值利用。