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塑料工业高速发展带来的环境污染和石油资源短缺问题日益严重。因此，研究和开发环境友好型生物可降解材料受到广泛关注和重视。淀粉具有来源广泛、价格低廉、可生物降解等优点，已成为发展生物可降解塑料最具前景的原料之一。 本文以普通玉米淀粉、高直链玉米淀粉为主要原料，经过共混、增塑、交联等工艺过程，采用流延法制备出淀粉基可降解薄膜，研究了两种淀粉基薄膜的制备方法，对两种薄膜的机械性能、耐水性能进行了考察和比较；通过沼气厌氧发酵，重点研究了两种薄膜的生物降解过程及可降解性能，并通过对降解过程中淀粉薄膜结构和成分的表征和监测，分析了两种薄膜结构对沼气发酵过程的影响。另外，针对淀粉薄膜力学性能和耐水性能差的问题，通过添加商品化的纳米二氧化硅和来源于生物质的稻壳二氧化硅，以期改善淀粉薄膜的性能。主要结果如下： 1、高温糊化普通玉米淀粉和高直链玉米淀粉，与聚乙烯醇（PVA）及甘油共混制得两种淀粉基复合膜，考察了增塑剂—甘油的含量对薄膜性能的影响，结论如下：增塑剂甘油含量为30％（占淀粉和PVA的质量百分比）时2种淀粉膜的性能最佳，高直链淀粉膜的拉伸强度、断裂伸长率、吸水性、水溶性、阻湿性能分别为11.4 MPa、34.50%、4.69%、26.36%、8.53×10-7；普通淀粉膜的拉伸强度、断裂伸长率、吸水性、水溶性、阻湿性能分别为8.60 MPa、28.92%、11.71%、36.97%、1.241×10-6。表明高直链淀粉膜的耐水性和力学性均优于普通淀粉膜。 2、采用沼气厌氧发酵考察并比较了普通玉米淀粉和高直链玉米淀粉两种淀粉薄膜的沼气发酵过程、发酵潜力、能源转化效率以及膜结构形貌的变化特征。结果表明：高直链淀粉膜和普通淀粉膜均具有良好的厌氧降解性能，厌氧发酵26天，其生物降解率分别为53.65%和52.09%；两种薄膜的厌氧降解率和沼气发酵潜力均相当；然而，高直链淀粉薄膜的结构和成分更有利于沼气发酵的进行，其发酵过程比普通淀粉薄膜更加平稳，能够有效减少发酵罐的酸化并缩短发酵周期，同时具有更高的能源转化效率。 3、为改善普通淀粉膜的力学和耐水性能，通过添加纳米二氧化硅（n-SiO2）和源于生物质的稻壳二氧化硅(D-SiO2)，分别研究了不同添加量的n-SiO2和D-SiO2对薄膜性能的影响，结果表明：n-SiO2和D-SiO2的添加量为3%时（占淀粉和PVA的质量百分比）淀粉基复合膜的性能最佳，与对照组普通淀粉膜相比，n-SiO2淀粉膜拉伸强度、断裂伸长率和阻湿性能分别增加了24.5%和307.5%，11.8%，吸水率和水溶性分别降低了12.8%，43.5%；D-SiO2淀粉膜拉伸强度、断裂伸长率和阻湿性能分别增加了8.6%和276.2%，吸水率和水溶性分别降低了18.8%，58.2%。表明n-SiO2和D-SiO2均可以有效的改善淀粉薄膜的性能，但从成本的角度选择D-SiO2为宜。 4、采用厌氧发酵法对n-SiO2淀粉膜和D-SiO2淀粉膜进行降解实验，并与普通淀粉膜和PVA淀粉薄膜进行比较，实验表明：厌氧发酵22天，n-SiO2淀粉膜、D-SiO2淀粉膜和普通淀粉膜的降解率分别为51.62%、47.53%和52.09%，能源转换率分别为55.44%、50.44%和62.78%。采用SEM观察薄膜的表面微观结构，三种淀粉膜表面均出现大面积的孔洞，说明n-SiO2淀粉膜、D-SiO2淀粉膜和普通淀粉膜均被微生物分解，而PVA膜表明依旧平整；采用FTIR对三种淀粉膜及PVA降解前后的官能团结构变化进行分析，三种淀粉膜的吸收峰均减弱，而PVA几乎没有变化，说明n-SiO2淀粉膜、D-SiO2淀粉膜和普通淀粉膜一样，具有良好的生物降解能力，而降解PVA的微生物较少，其降解能力低于淀粉。