壳聚糖和纤维素生物质作为自然界最丰富的可再生资源,在化学品应用方面具有巨大的潜力。但是天然的生物质分子量巨大,结构稳定,溶解性差,极大地限制了进一步的利用和发展,因此制备低分子量生物质至关重要。放电等离子体技术作为一种绿色的新型高级氧化技术,不仅能产生大量活性物质（ROS）,还能产生紫外线辐射、冲击波、空化效应等物理作用,ROS和物理作用的协同作用下能激发、电离和分解有机化合物,使有机物的化学键断裂,解聚为小分子。本论文利用放电等离子体来解聚壳聚糖和纤维素这两种生物质。首先考察不同因素对生物质解聚的影响,探究其解聚规律确定最佳解聚条件;然后通过ROS鉴定和制备产物的表征分析,明确生物质解聚的机制,提出可能的解聚路径;最后针对壳聚糖测试其抗氧化活性,并进一步探究等离子体和其他氧化物联用的强化体系对壳聚糖的解聚。主要研究内容和成果如下:（1）利用放电等离子体技术对壳聚糖进行解聚研究。首先考察放电电压、初始壳聚糖浓度和通气流量对壳聚糖解聚的影响。发现放电等离子体可以有效解聚壳聚糖,经过60 min放电处理后,壳聚糖分子量由682.5 k Da下降到32.3 k Da,适当增加放电电压和通气流量利于壳聚糖解聚;然后利用电子顺磁共振光谱（EPR）和自由基猝灭实验探究体系中ROS的种类与贡献,利用紫外光谱（UV-Vis）分析溶液变化,用红外光谱（FT-IR）、核磁共振（NMR）、结晶度（XRD）、形貌（SEM）、粒径（PSDA）、热重（TG/DSC）分析固体解聚产物的变化,用气相色谱质谱联用仪（GC-MS）对反应过程中的中间产物进行鉴定,发现·OH、·O2-和1O2在解聚过程均发挥了重要作用,使壳聚糖的氢键和β-（1,4）糖苷键被破坏,在ROS的作用下形成葡萄糖和小分子酸;最后通过抗氧化活性的测试来探究制备的低分子量壳聚糖对自由基的清除能力,发现制备的低分子量壳聚糖抗氧化活性显著增强,50 mg L-1的低分子量壳聚糖对ABTS·、DPPH·和·OH的清除能力由原始的2.0%、12.1%和26.8%提高至55.1%、69.3%和90.5%。（2）为了解决单一放电体系放电时间长,能耗大,以及壳聚糖解聚的变质现象,采用放电等离子体技术与过氧乙酸（PAA）联用的强化体系解聚壳聚糖。对比四种不同氧化物的强化体系,选择解聚效果最好,用时最短的强化体系,结果发现放电等离子体技术与0.1%的PAA联用后,可以更快更有效地降低壳聚糖的分子量,使分子量在60 s强化处理下由682.5 k Da下降到81.1 k Da,提高PAA浓度有利于解聚过程。通过对比单一放电体系和强化体系对壳聚糖解聚和PAA分解的影响,探究PAA是否被活化,结果表明放电等离子体可以有效活化PAA,且强化体系的反应速率常数明显高于单一体系,解聚效果明显;然后利用EPR和自由基猝灭实验,探究ROS的种类与贡献,利用UV-Vis分析溶液变化,用FT-IR、NMR、X射线光电子能谱（XPS）等分析固体解聚产物的变化,用GC-MS鉴定中间产物,发现乙酰氧自由基和乙酰过氧自由基是参与反应的主要活性物质,壳聚糖解聚途径与单一放电体系类似;最后测试产物的抗氧化活性,发现强化体系制备的低分子量壳聚糖对ABTS·的清除率最高（217μg m L-1,70.3%）,对·OH的清除率最弱（769μg m L-1,15.1%）,对DPPH·的清除能力居中（333μg m L-1,48.0%）。（3）利用放电等离子体技术对工业级棉花纤维素进行解聚研究,探究实际应用材料采用等离子体放电技术解聚的可行性。首先考察放电电压、初始棉纤维素浓度和溶液p H对解聚的影响,发现放电等离子体有效解聚了棉纤维素,在40 min处理后,棉纤维素聚合度由2329降至430,电压增加和碱性环境利于棉纤维素的解聚;然后通过EPR和活性物质定量,探究体系ROS的种类与贡献,利用UV-Vis分析溶液变化,用FT-IR、XRD、XPS等分析固体解聚产物的变化,用GC-MS鉴定中间产物,发现H2O2、·OH、·O2-、1O2均发挥了作用,棉纤维素分子链被破坏,β-（1,4）糖苷键断裂,结晶度下降,生成葡萄糖单体和聚合度下降的纤维素。等离子体放电体系制备低分子量生物质,为生物质进一步精细化应用提供了新思路。放电等离子体和PAA联合体系的建立,不仅提高了化学氧化过程中PAA活化的安全性和可靠性,也开发了一种新型活化PAA的方式,在环境领域具有重要的意义。