在能源、环境危机及“双碳”目标背景下,从生物质中获取可持续能源和材料变得十分重要,特别是获得可发酵糖和“以纸代塑”越来越紧迫。然而,由于植物细胞壁具有多层级缠绕及半纤维素壳结构特征限制了酶对纤维素的可及性,导致低的酶效率。还有酶解后残渣缺乏有效利用途径,它们削弱了资源利用效率。课题以蔗渣为原料,利用磷酸-过氧化氢预处理,重点探讨了磷酸-过氧化氢预处理对蔗渣酶解及其酶解残渣对纸张强度性能的影响,主要结果如下:（1）为了解除甘蔗渣植物纤维细胞生物学屏障,改善酶对纤维素的可及度,利用磷酸-过氧化氢对甘蔗渣进行预处理。在处理过程中～100%的半纤维素和～98%的木质素被去除;同时纤维素发生了部分溶解,处理后的甘蔗渣具有多孔性蓬松结构,适合酶进入的孔体积提高了11倍,可用于纤维素酶装载的表面积增加了5倍。这极大的改善了酶对纤维素的可及性,减少了木素对纤维素酶的非生产吸附,葡萄糖回收率高达98.60%。并且磷酸试剂可以重复使用,且对酶效率影响很小。（2）半纤维素对甘蔗渣的酶解效率有着显著影响,随着半纤维素含量从18%减少到0%,葡萄糖收率从54.54%增加到95.36%,酶解效率提高了20倍。这被解释为半纤维素包裹纤维素构成的糖壳结构阻隔了纤维素酶接近纤维素。（3）使用传统纸张替代塑料的重大挑战是纸张的湿强度不足。受天然植物中木质素对纤维素水稳定性增强作用的启发,将酶解后富含木质素的蔗渣残渣作为调节吸管纸水稳定的增强基质。通过残渣中纳米纤维素可以与纤维形成氢键的能力,成功地将木质素引入到纤维表面以及纤维和纤维网络空隙中,减少了纤维与纤维间的空隙。木质素作为“粘合剂”和“疏水剂”,抑制了纤维素吸水润胀,从而维护了吸管纸纤维网络的稳定性。与传统纸张相比,木质素增强吸管纸的干强度和湿强度分别提高了218%和2233%。