能源安全危机随着全球经济的快速发展越来越突出，为了解决这个问题，人们尝试利用生物质生产燃料。在以生物质中多糖为利用对象生产能源物质时，首先需要对生物质进行一定的预处理，使生物质所含的多糖物质能够被高效利用。氢氧化钠作为一种强碱，是很好的预处理试剂，它能够有效去除部分木质素和半纤维素，产生大量的孔隙，而氢氧化钠和尿素在低温下又能够溶解或溶胀纤维素，降低纤维素的结晶度。本文选择甘蔗渣作为研究材料，使用氢氧化钠和尿素对甘蔗渣进行不同条件下的联合预处理，再对预处理后甘蔗渣进行酶解产糖，以预处理后甘蔗渣中多糖的还原糖转化率为主要标准来评判预处理效果。实验主要对氢氧化钠浓度、尿素浓度、预处理时长、预处理温度、酶用量进行研究及优化，得到的主要结论如下：
　　（1）在-12℃下，甘蔗渣溶解溶胀最适浓度配比是7wt%氢氧化钠联合2wt%尿素，预处理时长4h，三者重要性顺序为：氢氧化钠浓度>预处理时长>尿素浓度。
　　（2）在7wt%氢氧化钠联合2wt%尿素同步预处理甘蔗渣4h条件下，在-12℃、25℃和50℃三种预处理温度中，50℃预处理效果最好。在这三种预处理温度下，甘蔗渣的72h酶解还原糖产率分别是56.43±2.64%、66.56±0.32%和76.69±0.32%，还原糖转化率分别是74.15±3.46%、83.51±0.40%和93.64±0.39%。经过三种温度预处理后，甘蔗渣的结晶度指数分别是28.9%、33.4%和26.3%，相比原料的43.3%均有所降低；木质素的含量分别是18.03%、16.07%和14.97%，相比原料的23.06%不断降低，通过SEM图可以发现甘蔗渣的表面孔隙随预处理温度的增加不断增多。
　　（3）高低温组合的氢氧化钠联合尿素分步预处理甘蔗渣比同一温度同步预处理效果更好。两种分步预处理：①在50℃下用7%氢氧化钠处理60min，添加2%尿素再在-12℃下处理60min和②在50℃下用7%氢氧化钠处理120min，添加2%尿素再在-12℃下处理120min，在酶解8h分别得到了77.80±2.17%和73.38±1.04%的较高还原糖转化率，在酶解72h分别得到了96.29±1.16%和92.22±3.39%的更高还原糖转化率。分步预处理通过高温碱处理、低温氢氧化钠联合尿素溶解溶胀作用的叠加，取得了高于同步预处理的酶解产糖效率，同时大大提高了前期（8h）酶解产糖速率。
　　（4）在三组不同时间组合的分步预处理条件：①50℃下用7%氢氧化钠处理30min，紧接着添加2%尿素再在-12℃下处理90 min、②50℃下用7%氢氧化钠处理60min，紧接着添加2%尿素再在-12℃下处理60min和③50℃下用7%氢氧化钠处理90min，紧接着添加2%尿素再在-12℃下处理30min中，得到的最佳分步预处理条件是②，其72h酶解还原糖产率达到96.29%，预处理能耗更低，效果最好。