固定化酶虽解决了游离酶分离困难、生产成本高、难以重复回收和利用等问题,但目前,寻找合适的固定方法,设计具有优异合成性能和可控性的载体以及优化应用工艺仍是该领域的研究重点。石墨烯材料具有优良的化学稳定性、良好的生物相容性、较高的机械强度和较大的比表面积,并且具有疏水性和亲脂性,是固定化酶载体的优良选择,并可进一步应用于油水分离及催化油脂水解。而甲壳素分子多孔网状结构且分子中丰富的羟基和氨基可以协助戊二醛交联剂与酶形成共价键,从而有效解决酶浸出问题,提高固定化酶的稳定性。因此,以石墨烯和甲壳素复合材料制备多孔微球作为固定化酶载体具有重要的研究和应用价值。本文首先研究发现可通过调控氧化石墨烯的疏水性达到最优的脂肪酶（CRL）活性。然后,选择最优的条件,通过简便的自组装方法制备了具有三维多孔结构和一定表面疏水性的还原氧化石墨烯气凝胶球（rGOB₄）。在最佳条件下,通过物理吸附将CRL直接固定在微球上,最大吸附量为117.67 mg/g,固定化酶最高酶活可达游离酶活性的1.6倍。与游离酶相比,固定化脂肪酶（rGOB₄@CRL）具有良好的温度稳定性、热稳定性和可重复使用性。在橄榄油的甘油解反应中,游离酶反应体系中甘油三酸酯（TG）的转化率为67.83%,而rGOB₄@CRL反应体系中TG的转化率可达到74.87%,高于前者。此外,由于rGOB₄具有优异的吸油能力,rGO B₄@CRL被进一步用于水油分离,并通过原位催化甘油解反应生成甘油单酯（MG）和甘油二酯（DG）。当油浓度为4 mg/m L时,TG的转化率可达89.70%。为进一步提高固定化酶的可重复使用性,通过简单且环保的方法制备了甲壳素/氧化石墨烯（Ch/GO）复合气凝胶球。分别通过扫描电子显微镜（SEM）和比表面积孔径分析仪（BET）对材料的形态和比表面积进行表征。结果表明,制得的微球具有三维多孔结构,GO成功地嵌入到甲壳素基质中,并且由于GO的加入,甲壳素的比表面积、力学性能和吸附性能均有所提高。在最佳条件下,以戊二醛为交联剂,采用吸附-交联法,将脂肪酶（CRL）固定在Ch/GO复合气凝胶球上。Ch、Ch/GO-5、Ch/GO-10的最大固定酶量分别为129.60、142.03、152.03mg/g。与游离脂肪酶相比,固定化酶具有更高的温度和热稳定性。循环使用5次后,固定化脂肪酶仍能保持其初始活性的90%以上。由于具备这些良好特性,用于固定化脂肪酶的Ch/GO复合气凝胶球的设计可能在各种基于脂肪酶的工业过程中具有潜在的应用。最后,为解决多孔微球固定化酶及应用过程中传质阻力增大的问题,使用纯甲壳素和Ch/GO复合溶液稳定Pickering乳液,然后通过乳液模板法制备了具有高比表面积的大孔/介孔/微孔分级多孔气凝胶微球。其中,可通过控制乳液模板中油相体积比来简单调控微球的比表面积和孔体积及其机械强度。以戊二醛为交联剂,采用吸附-交联法,将漆酶固定在Ch/GO-30气凝胶球上,发现固定化漆酶活性的最佳p H和温度为3.4和55℃。与游离酶相比,固定化漆酶表现出良好的热稳定性。循环使用10次后,固定化漆酶仍能保持其初始活性的90%以上。进一步应用表明,固定在Ch/GO-30分级多孔球上的漆酶在染料降解中表现良好,脱色和降解染料速度快、效率高且能循环使用。研究表明,采用乳液模板法制备的分级多孔气凝胶球,孔径大小及数目可控,比表面积明显增大,传质速率也明显提高,将在固定化酶领域具有更大的应用潜力。