手性是自然界的基本属性之一，同时也是生命体系的一个显著特征。在分子水平上，手性化合物是构建生命体中蛋白质、糖类、核酸、血脂和类固醇等的组成单元，生物系统在合成、摄取、传感、代谢加工等方面表现出极高的立体专一性。因此，手性作为自然界生物分子和生命体本身的一个重要生化特征，导致了生物分子对手性分子具有一个特定的手性偏好，许多生物和生理过程都受到生物分子手性的很大影响。例如，手性化合物分子的对映异构体可能具有不同的气味，当其作为药物使用时，可能会表现出很大的不同甚至相反的医疗效果。所以，手性对映体间的功能差异越来越引起人们的关注和重视。这为手性化合物的合成以及手性效应在生物相关材料领域的研究提供了基础。基于上述原因，手性催化剂以及手性材料与生物分子的相互作用，受到了化学、材料和生物领域研究者们的广泛关注。　　本论文首先设计合成了一对非均相手性催化剂D-和L-rGO/cNiPs，并研究了其在β-酮类化合物的不对称加氢反应中的应用。然后制备了一对手性聚电解质表面，并研究了其在酶固定中的应用。同时还研究了表面固定的酶催化体系在抗菌领域的应用。取得的成果概括如下:　　1.通过水热还原法制备了rGO/NiPs，然后用D-或L-酒石酸(TA)对其进行手性修饰得到D-或L-rGO/cNiPs。以rGO为载体，能够使催化体系具有较大的比表面积和较快的电子转移速率;同时使用D-或L-TA为手性修饰剂对催化剂手性修饰后能提高催化活性位点的百分含量。因此，D-或L-rGO/cNiPs在β-酮类化合物乙酰乙酸甲酯（MAA）的不对称性加氢反应中展现出了很高的催化活性和对映选择性，其TOF和e.e.值分别为20160h-1和98.5％，并且每种光学纯对映体产物可通过相应的手性修饰剂来控制。同时该催化剂的铁磁性有利于催化剂的分离回收和再利用。本文的工作表明，本文设计合成的手性非均相催化剂具有较高的催化活性和对映选择性，并且可回收重复使用。　　2.构建了一对手性聚电解质（D-和L-NAsp PE）表面，其作为载体可用于酶的固定。D-和L-NAsp PE表面具有相同的物理和化学性质，酶在两手性表面的固定量基本相同。酶活性研究表明，酶固定在L-NAsp PE表面会表现出比固定在D-NAsp PE表面更高的催化性能。这种活性差异可归因于L-NAsp PE表面对固定酶二级结构的保护。ATR-FTIR和CD对酶固定后的二级结构分析表征结果表明，D-NAsp PE表面会导致酶二级结构的大量变化而对于L-NAsp PE表面固定酶二级结构仅有一些微小的变化。这些结果为基于手性效应的新型酶固定材料的设计提供了一种新的策略。进一步手性效应的研究有助于提高对天然生物系统中高手性偏好的认识。　　3.基于自然界叶子的启发，设计并构造了一个新的刺激响应聚合物表面系统，该表面系统能够响应局部和短暂刺激并通过自蔓延反应将刺激转化为宏观性质的变化。刺激响应聚合物是侧链含有重复葡萄糖硼酸酯键的聚合物，其能在酸性条件下水解释放葡萄糖。同时，表面固定的葡萄糖氧化酶能催化氧化葡萄糖产生酸和H2O2，引发自蔓延反应的发生和表面宏观性质的变化。抗菌实验结果表明，该表面能响应大肠杆菌释放的H+，引发的自蔓延反应使表面的整体性质发生变化，增强H2O2的释放，使表面具有抗菌性能。本文设计的表面对H+释放大肠杆菌具有显著的抗菌效果。这种仿生表面的设计可以为开发响应定点短暂刺激的自主重置材料提供新的方法。