在酶的固定化研究中，载体的合成具有重要的基础作用。载体的性能在很大程度上决定了可以采用的固定化方法，而二者又共同决定了固定化酶的性能。制备廉价、高效、功能全面的固定化酶载体是未来一段时间内固定化酶技术研究的焦点。泡沫陶瓷具有气孔率高、化学稳定性好、机械强度高等优点，是潜在的优良的固定化酶载体。 泡沫陶瓷要成功地用于酶的固定化必须解决两个问题：一是现有技术制备的泡沫陶瓷比表面积较小；二是陶瓷表面与酶的结合能力差。本文利用高分子絮凝剂对陶瓷浆料的絮凝作用制备了具有纳米-微米双孔分布的新型泡沫陶瓷，在保留普通微孔陶瓷透过性能好的基础上，大大增加了可用于固定化酶的表面积，对猪胰脂肪酶的单分子层负载量可达到商业中性活性碳的80多倍。因在普通陶瓷原料的基础上，加入了氧化铝粉体作原料，因而本陶瓷中的铝含量较高。实验表明，在加热条件下陶瓷可以与强酸反应，利用该反应可以对陶瓷的微孔结构进行微调，并增加陶瓷表面的羟基含量。用硅烷偶联剂γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)对陶瓷表面改性处理后，泡沫陶瓷对脂肪酶表现出了优良的结合性能。 本文详细阐述了固定化酶的结构和功能之间的关系。研究表明，本泡沫陶瓷的微孔结构非常适合脂肪酶的固定化。泡沫陶瓷较高的气孔率以及微米孔的存在使泡沫陶瓷具有良好的透过性能，多孔陶瓷内可以获得较高的流体流速。泡沫陶瓷的纳米孔孔径大多分布于50-100nm，最可几孔径为77nm。对纳米孔圆柱模型的分析计算表明，脂肪酶在纳米孔内的多分子层负载大多在4层以内，用蛋白载量的实验数据计算，结果与上述理论计算一致。这在提高蛋白载量的同时又可维持较高的酶蛋白利用率。纳米孔较大的孔径也有利于减小扩散阻力。用研碎的泡沫陶瓷固定化酶，酶活性没有提高，这说明泡沫陶瓷内扩散限制作用很小或不存在。 优良适宜的孔结构使泡沫陶瓷固定化酶具有良好的催化性能。在催化橄榄油水解实验中，固定化酶的活性超过目前常见的商业化无机多孔材料，重复使用5次后仍能保持60％的活性。在乙酸乙酯的有机相合成中，最高转化率可达99％，而反应时间不足酶粉直接催化的1/16，重复使用6次后转化率没有发现明显的下降迹象。与含水相相比，固定化酶在有机相反应中表现出了更好的活性和稳定性。本固定化酶特别适用于有机相中低碳酸低碳醇酯的合成，大大提高反应的速率和转化率，这刚好可以较好地解决我国目前有机相短链酯合成研究中这一尚待解决的难题。