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本发明首先提供一种新型的氨基酸类低共熔溶剂及其制备方法。所述氨基酸类低共熔溶剂，由摩尔比为1:9‑1:13的氨基酸氢键受体和有机酸氢键供体组成；将氨基酸氢键受体和有机酸氢键供体在60‑100℃的温度条件下搅拌，直至形成澄清透明的溶液，即得到所述氨基酸类低共熔溶剂。本发明还提供了“一锅法”制备高水分散性纳米纤维素和疏水性木质素的方法，包括以下步骤：配制氨基酸类低共熔溶剂，采用所述低共熔溶剂预处理农业废弃物秸秆，沉淀物处理制备纳米纤维素，上清液提取木质素以及回收低共熔溶剂。所述方法实现了“一锅法”制备高水分散性纳米纤维素和疏水性木质素，不但工艺步骤少，操作简单，而且得率高，生产成本低，产业化应用前景广阔，具备经济效益。