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利用凤眼莲为原料生产燃料乙醇,不仅可以为解决凤眼莲入侵问题提供可行性路径,而且还可使其变废为宝,提供我们亟需的能源物质。然而,在以凤眼莲为生物质原料进行燃料乙醇制备方面仍存在着预处理技术效率低、纤维素酶水解成本高和同步糖化发酵产醇技术难等问题。为解决前述关键问题,本论文以凤眼莲为底物,在原料预处理方式的选择及优化、纤维素酶水解过程参数的优化与选取、同步糖化发酵工艺选择及优化方面进行了详细研究。利用稀酸(H2S04)、稀碱(NaOH)以及微波联合碱(NaOH)等不同预处理方式对凤眼莲水解产还原糖进行正交试验。研究结果表明,酸预处理方式明显优于碱预处理和微波联合碱预处理方式,并且微波联合碱预处理效果优于单一的碱预处理方式。利用SPSS 19.0对酸预处理正交试验结果进行方差分析,得到优化后的酸预处理最佳处理条件为：酸浓度1.00%、温度100℃、固液比1：30、样品粒度60目、处理时间30min。五个处理因素对还原糖产量的影响大小为温度>固液比>时间>酸浓度>粒度。该条件下,还原糖产量达到197.60mg/g凤眼莲,产量较优化前提高了14.56%,是理论最大还原糖产量的37.91%。采用单因素变量优化法,选取纤维酶用量、水解温度、水解时间三个影响因素对预处理后的凤眼莲残体进行酶解糖化产糖试验优化。结果表明,pH值4.5、酶用量0.05g/g底物、酶解温度45℃、反应时间为96h时,产糖量最大,此时的还原糖产量可达205.33mg/g凤眼莲。利用响应面优化法进行试验设计,对预处理后的凤眼莲植株采用同步糖化发酵工艺,调控纤维素糖化发酵过程中的各项工艺参数,包括糖化发酵温度、糖化发酵时间、酵母接种量。以糖化发酵后生成的乙醇含量作为衡量指标,利用Design Expert软件进行试验结果分析,得到最佳优化试验处理条件为：发酵温度38.87℃,发酵时间81.87h,酿酒酵母接种量6.11ml。该条件下,得到燃料乙醇产量为1.291g.L-1,实际测得值为1.289g·L-1(0.1289g/g凤眼莲),回归模型可靠。综合以上,在最优条件下可得到的最大乙醇产量为0.1289g/g凤眼莲,此结果为利用凤眼莲底物生产燃料乙醇的工艺奠定了基础数据及科学指导。