1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

文 献 综 述

固定化酶技术发展于 20 世纪 60 年代。固定化”immobilized enzyme”这个术语是在1973 年酶工程会议上被正式推荐使用的[1]。trevan在 1980 年给出了固定化酶的一个意义：酶的固定化就是通过某些方法将酶与载体相结合后成为不溶于含有底物的相中，从而使酶被集中或限制在一定的空间范围内进行酶解反应[2]。 固定化酶与游离酶相比有很多优点，如：①固定化酶与底物、产物极易分离；②可以重复多批次使用；③通常酶的稳定性会在固定化后得到提高；④利用固定化酶反应时可以严格控制反应过程；⑤不会导致酶的残留，简化了后期提纯工艺；⑥与游离酶相比更适合于多酶同时反应；⑦酶的重复性使用更可以降低成本；⑨有些酶的立体选择性和活性会在固定化后得到提高[3]。当然固定化酶也有缺点，如：①酶在固定化时会损失部分酶活；②酶的固定需要载体和设备，增加了生产成本；③只有底物可溶时才适用，而且不太适合作用于大分子底物；④微生物分泌的胞内酶只有在分离后才能进行固定化[3]。虽然固定化酶具有上述缺点，但是固定化酶的众多优点奠定了其工业化应用的重要为位置。固定化技术不仅能稳定酶、改变酶的专一性、提高酶的活力、降低酶的使用成本，而且能够改善酶的各种特性，使之更符合使用要求。但是目前能够投入工业化生产的固定化酶并不多，这是因为固定化过程的成本高，固定化效率低，获得的固定化酶稳定性差，连续操作使用的设备复杂，因此进一步开发更简便、更优的固定化方法和载体材料，使得更多的固定化酶取得工业化的大规模应用，仍然是亟待解决的问题。

石墨烯是目前已知强度最高的材料，只有单原子层厚度的石墨烯具有许多优异的性能，他的出现在 21 世纪初期的科学界掀起了一股研究的热潮。其中，以石墨烯作为增强体制备石墨烯/树脂纳米复合材料是十分引人注目的研究焦点之一，因为石墨烯的引入赋予了树脂基复合材料以出色的力学、热学性能以及光学、电学等功能性。然而，石墨烯的批量制备及其与树脂的亲和性却一直制约着石墨烯在树脂基复合材料中的应用。另一方面，作为继承了石墨烯大部分力学性能的一种重要衍生物，氧化石墨烯凭借着片层表面丰富的含氧官能团和批量制备的简单可操作性，在树脂基复合材料领域引起了极大关注。随着研究的深入，氧化石墨烯的表面状态越来越难以适应日益增长的应用需求，为了进一步获得更高性能的氧化石墨烯/树脂复合材料，需要对氧化石墨烯进行表面修饰以得到更好的界面性能，而官能团的大量存在也为其表面修饰提供了可能。

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

研究问题：在利用氨基功能载体固定化酶过程中，有必要有针对性地合成一些新的氨基功能载体，使其反应条件更温和、酶的固载量更大、酶活力回收率更高、稳定性更强。或者针对特定的载体和酶，通过结合配体、添加稳定剂、固定前修饰、固定后修饰和后固定化技术处理等方法，进一步改善固定化酶的性能。本课题研究的主要内容就是对含有氨基树脂的表面做一定修饰，进行酶的固定化，通过实验找到固定化酶的最适条件。

研究手段：

表面担载法：（1）共价结合法：共价结合法是指酶蛋白分子的功能基团和载体表面上的反应基团之间以共价键相互连接，形成固定化酶。其优点是酶与载体结合牢固，具有良好的操作稳定性。缺点是反应条件比较激烈，容易引起酶蛋白高级结构发生改变，导致酶的活性中心受损。