由于纤维素酶生产效率低、生产成本高、易失活等缺点,木质纤维素酶解生产燃料乙醇工艺过程中的发展和大规模市场化应用受到了限制。降低纤维素酶的使用成本是促进该工艺发展的关键。磁性纳米材料固定纤维素酶技术为纤维素酶的回收提供了可能,可以降低纤维素酶使用成本。然而,传统利用磁性材料固定化回收纤维素酶的工艺旨在将酶与载体通过物理或化学键结合,使其成为固定化酶,导致酶在循环利用的过程中,酶活下降,酶解效率降低。因此,通过分子设计和结构构建,制备新型的磁性载体材料,提高纤维素酶活性,是纤维素酶固定化回收的发展目标。本论文通过对木质素磺酸钠进行季铵化改性,使其具有p H响应性。改性后的木质素再对磁性纳米材料进行表面修饰后,可改善其较高的聚集倾向,并引入活性官能团,制备具有p H响应性的木质素基磁性材料。在不同酸碱性环境下,磁性材料表面电荷的正负性可发生转变,从而实现在酸性条件下通过静电吸引和疏水作用可结合纤维素酶,而在碱性条件下通过静电排斥作用,可使纤维素酶从材料上脱附,从而维持脱附酶的活性。具体工作如下:首先将木质素磺酸钠（LS）通过季铵化改性合成具有p H响应性的季铵化木钠（LSQA-x）,在结合Zeta电位、元素分析等表征和原子力显微镜探究不同溶液环境中LSQA-x与Fe₃O₄分子间作用力的结论基础上,选择等电点为p H 4.8的季铵化木钠（LSQA-80）通过化学共沉淀法将其包覆于Fe₃O₄磁性纳米粒子表面制备p H响应型木质素基磁性纳米颗粒（Fe₃O₄/LSQA-80）,并采用FT-IR、XPS、VSM、TEM等手段对颗粒的形貌、结构以及磁响应型进行了表征。表明了p H 4.8时LSQA-80与Fe₃O₄分子之间主要由静电吸引力提供黏附力,p H 6.8时两者之间存在络合作用、氢键作用和双电层作用等相互作用力;通过共沉淀法可将LSQA-80包覆于Fe₃O₄表面,Fe₃O₄/LSQA-80具有良好的p H响应性和磁响应性,其晶体结构呈反尖晶石型。然后利用磁性颗粒对纤维素酶进行固定化回收和脱附,探究了原料配比、固定化时长、温度对纤维素酶固定化率的影响;溶液p H对脱附率的影响,以及不同固定-脱附循环次数下脱附后酶的酶活及酶解效率。通过红外、圆二色谱等表征手段探究了纤维素酶在Fe₃O₄/LSQA-80颗粒上的固定-脱附行为。确定了在p H 4.8,投料比（质量比）为2:3,温度为40℃。时间为30min的优化条件下纤维素酶的固定化率为55.52%;当调节溶液p H至6.8时,固定化维素酶的脱附率最高为68.27%。五次循环后,脱附酶的相对酶活保留率约为80%,酶解效率保留约为40%。进一步研究表明,纤维素酶在颗粒上的吸附与脱附均不会对其蛋白质的空间构象产生影响。通过拟合吸附动力学方程发现,纤维素酶的吸附过程更加符合准二级反应动力学,拟合吸附等温线方程发现,纤维素酶的吸附过程更加符合Langmuir模型。本研究不仅为纤维素酶的回收提供了全新的思路,也进一步揭示了对木质素与无机氧化物之间的结合机理,拓宽了工业木质素的应用范围,提高了其附加价值。