本文以纳米磁性材料固定化纤维素酶的制备以及在水解过程中的性能优化为研究的主要内容。以壳聚糖作为修饰纳米Fe₃O₄的材料,采用响应曲面法设计了Box-Behnken试验方法,探究纤维素酶的最佳固定化条件,在最佳固定化条件下制备了壳聚糖修饰的纳米磁性Fe₃O₄,并研究了载体的各项物理以及化学特性,以及固定化酶在水解过程中的性能变化规律,并作了固定化纤维素酶重复水解性能测试实验,具体结果如下:采用化学共沉淀法,将Fe²⁺和Fe³⁺以1:2混合在一定温度下用碱液作为沉淀剂,将Fe²⁺和Fe³⁺共沉淀得到纳米Fe₃O₄粒子,经XRD、TEM和VSM测试,晶格规整,粒径处于12-30 nm区间,在室温下具有良好的超顺磁性。采用物理包覆的方法将壳聚糖包覆在纳米Fe₃O₄之上,经FT-IR、XRD、TEM和VSM测试,壳聚糖成功包覆在了粒子之上,并且未改变Fe₃O₄的晶格结构,粒子粒径没有发生明显改变,并且其超顺磁性未受到影响。利用Box-Behnken方法,对纤维素酶的固定化条件进行优化,得到的最佳固定化条件为:酶投加量为9.29,固定化温度为30.6 ℃,固定化pH为5.3,戊二醛浓度为0.14%。采用吸附-交联法,以戊二醛为交联剂,在上述最优化条件下,将纤维素酶固定到壳聚糖修饰的纳米Fe₃O₄载体之上。利用优化条件下制备的固定化酶进行水解实验。与游离酶进行对比发现制备的固定化酶水解的最佳pH为5.0,最佳温度为50 ℃。利用固定化纤维素酶进行批次水解实验,水解100 mL 1%CMC溶液,于50 ℃水解48 h的条件下,固定化酶可以重复利用5次,最高水解产率接近70%,平均水解产率55%。固定化酶的可重复性可降低纤维素酶成本,有效提高了经济效益。