木质纤维素预处理效果不高与相关纤维素酶成本高,是第二代生物燃料乙醇实现商业化生产的两大制约因素。本论文以玉米芯为原料,使用芬顿预处理及芬顿耦合氢氧化钠预处理,破坏生物质顽抗结构,提高原料的酶解效率,并通过固定化β-葡萄糖苷酶,实现其回收再利用,降低酶使用成本。主要结论如下:(1)芬顿预处理玉米芯:考察H2O2浓度、FeCl2浓度、预处理时间、温度和底物浓度等因素对玉米芯组成和酶解效率的影响,优化得到最佳预处理条件。当H2O2浓度为17.6 mmol/g底物、FeCl2浓度为0.125mmol/g底物、处理时间为0.5h、反应温度为40℃和固含量为5%(w/v)时,玉米芯酶解48h后的葡萄糖得率为64.71%。进一步,使用扫描电镜(SEM)、X-射线衍射仪(XRD)、比表面积分析仪(BET)和傅里叶红外变换光谱仪(FTIR)等表征预处理前后玉米芯的结构变化。(2)耦合芬顿与氢氧化钠预处理玉米芯:优化工艺参数,获得最佳预处理方法,即先芬顿处理后氢氧化钠处理。当芬顿处理后,使用氢氧化钠浓度为1.5%(w/v),预处理时间为0.5h时,玉米芯酶解48h后葡萄糖得率为80.92%。(3)以核壳式结构的磁性二氧化硅为载体,采用聚多巴胺辅助法将β-葡萄糖苷酶固定在载体上。考察了加酶量、多巴胺浓度和固定化时间等因素对酶活和酶固载效率的影响,获得了β-葡萄糖苷酶固定化的最适条件,即加酶量为50U/g载体、多巴胺浓度1.6mg/mL、固定化为24h,所制备的固定化β-葡萄糖苷酶活力为25.01U/g载体,明显优于传统戊二醛交联固定的β-葡萄糖苷酶活力。