在植物生物质向生物燃料转化过程中,原料的酶促水解潜能决定其糖化效率和经济可行性。同时,高性价比的预处理技术是当今世界生物能源领域的急迫需求。本文在对凤眼莲、甘蔗渣的模拟生物质和经过4种不同化学预处理后实际生物质进行酶促水解实验后,使用二元线性回归方程（BLE）y=β₁χ₁+β₂χ₂拟合酶解过程中糖产量（y）与关键成分纤维素、半纤维素比例（χ₁,χ₂）之间的线性关系,从而评价两种成分对y不同的贡献度（β₁,β₂）。本文又以凤眼莲、甘蔗渣和水杉木屑（作为对照材料）为酶促水解基质,探究芬顿试剂和过氧乙酸两种不同预处理、植物不同收获期条件下生物量及理化性质差异对其酶解产糖的影响。同时,本文研究了Fe²⁺与H₂O₂用量配比耦合物料粒径对芬顿预处理植物生物质过程中基质表面吸附Fe²⁺以及羟基自由基（·OH）发挥氧化效率的影响。获得的主要结果如下:1、构建了简单经济的植物生物质模型,以此比较、评估不同植物生物质的酶促水解潜能。在酶解糖化过程中,凤眼莲纤维素与甘蔗渣纤维素相比对产糖具有更大的贡献,导致凤眼莲较甘蔗渣更高的酶解糖化效率。在这一比较基础上构建起的植物生物质模型可加深对生物质关键成分在酶解糖化过程中发挥作用的理解。预处理后植物生物质酶解糖化效率的实测值与预测值之间呈现出高度的相似性和正相关性,从而证明BLE模型良好的实用性以及凤眼莲较甘蔗渣具有更加优越的酶促水解潜能。2、对不同预处理技术强度与不同植物材料性质之间兼顾性的研究结果,可作为植物生物质选择合适预处理方法的依据。凤眼莲的最佳预处理方法为芬顿预处理,甘蔗渣及水杉木屑为过氧乙酸预处理。整体上,芬顿试剂在去除凤眼莲木质素以及增大其全纤维素含量（从67.48%到86.57%）方面表现出更加优越的性能;而过氧乙酸对甘蔗渣和水杉木屑中木质素的去除效果更好,且对这两种生物质全纤维素含量的提升效果更加显著（分别从68.83%到90.63%;从71.96%到93.73%）。经最佳方法预处理后,3种植物生物质细胞表面结构受损,比表面积和孔隙度明显增大,基质结晶度提升,从而增强了全纤维素对酶解液的可及性。研究表明:芬顿试剂更适合用于木质素含量和结晶度指数均较低的植物生物质,而过氧乙酸更适合用于这两项指标均较高的植物生物质。3、研究了芬顿预处理下凤眼莲生物质酶解糖化的构效机制,为综合考虑生物转化效率提供了可行方案。不同收获期凤眼莲原料的酶解糖化效率均偏低（<10.36%）;经芬顿预处理后,可酶解糖转化效率均显著提升（从26.98%到62.24%）。随着收获期的延长,凤眼莲原料的木质素含量和结晶度指数分别呈现增加和降低趋势;经芬顿预处理后,这两项指标趋势逆转。总体上,凤眼莲生物质的木质素含量及结晶度指数均与其糖化效率呈负相关性。其中,结晶度是影响基质可酶解性的第一要素,木质素含量为第二要素。综合考虑生物量及糖转化效率,成熟的凤眼莲生物质更适合收获用于酶解产糖,经芬顿预处理后其在酶解72 h的糖化效率为41.27%,产糖量为8.81 g/株。4、解析了·OH^Fe²⁺耦合预处理体系的作用过程,以此阐明芬顿配比联合基质粒径协同处理植物生物质的高效机理。通过调控Fe²⁺和H₂O₂的用量可有效提升·OH的生成效率。在芬顿预处理过程中,·OH的生成速率和生成量均与木质素的去除率呈高度正相关性（R²=0.9782;R²=0.9259）,但与纤维素和半纤维素的去除率无明显关联;·OH的迅速增加导致木质素苯环结构信号明显减弱。·OH对植物生物质中木质素苯环结构的氧化降解表现出高度的专一性,致使凤眼莲生物质组成单元的表面结构受损,进而提高其酶解糖化效率。凤眼莲原料样品表面吸附性能随粒径的减小而增大,有利于催化剂Fe²⁺向其表面富集。经芬顿预处理后,最小粒径样品表面Fe元素含量明显增加（从0.46%到21.54%）,液相中芬顿试剂向基质固相渗透加强,显著提升了·OH对木质素氧化降解的有效性,木质素去除率增加到96.19%;这一措施还使基质单元表面形貌重构,表面吸附性能大幅提升,促进纤维素结晶型态由Ⅰ型向Ⅱ型转化,极大程度地提升了全纤维素的酶可及性和酶可降解性。经过最优的芬顿预处理后,样品在酶解48 h的糖化效率高达92.08%,其中葡萄糖和木糖的转化率分别达到96.04%和87.01%。