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能源问题是21世纪人类所面临的一个巨大挑战。目前人类社会主要依赖的能源物质化石燃料需要几百万年的时间才能形成,属于不可再生资源。化石燃料的燃烧导致了二氧化碳、氮氧化物和硫氧化物的大量排放,引发了一系列的环境问题。这促使人们寻找清洁的可再生能源。鉴于酶催化反应具有条件温和、高效和专一等特点,建立酶体系来实现C02还原获取清洁的、可再生的能源物质——甲醇,是一条绿色、可行的途径。例如,醇脱氢酶、甲醛脱氢酶和甲酸脱氢酶在还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸存在的条件下可以实现C02到甲醇的转化。然而,酶存在价格昂贵、易失活、不易回收的缺点,需要选择合适的方法和载体对酶进行固定化,以克服这些问题。智能微凝胶具有稳定通透的结构和良好的生物相容性,而且尺寸小、比表面积大、能对环境刺激产生快速的响应,是一种优秀的酶固定化载体。利用网络半互穿法将酶固定化到微凝胶上是一种合适的方法,它能很好地保持酶的活性,固定化之后酶不容易脱落。目前,以网络半互穿法固定化酶时主要是用反向乳液聚合法,但是该法需要引入有机溶剂,容易对酶催化活性和选择性造成影响。因此,在水相中实现酶的网络半互穿固定化是很有意义的。但是,该方面的研究较少,仍需进一步的研究和发展。本论文主要以甲酸脱氢酶、甲醛脱氢酶和醇脱氢酶为研究对象,在水相合成网络半互穿含酶智能微凝胶上,并对其催化性能展开研究。主要内容如下:(1)在水相中合成了醇脱氢酶@聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酰胺)微凝胶(ADH@PNA)。对ADH@PNA的酶催化反应动力学研究表明,ADH与微凝胶形成半互穿网络结构能有效改善醇脱氢酶的催化性能。(2)在水相中合成了甲醛脱氢酶@聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酰胺)微凝胶(FaDH@PNA)。与游离的甲醛脱氢酶相比,FaDH@PNA具有更好的热稳定性、更高的甲醛产量,对还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸的亲和力显著提高。(3)在水相中合成了同时固定化甲酸脱氢酶、甲醛脱氢酶和醇脱氢酶的多酶@聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酰胺)微凝胶(ME@PNA)。ME@PNA能催化NaHC03还原为甲醇。ME@PNA表现出与游离酶体系不同的催化行为,在催化反应前期出现了平台期。平台期之后,催化速率大幅度提高。