利用天然微生物实现复杂结构微纳米材料的高效制备，具有原料廉价易得、制备高效稳定和工艺绿色安全的特点，可不断丰富生物基微纳米材料的种类和制备方法，在化工、环保和能源等领域具有广泛的应用前景，因此具有重要的研究价值和社会意义。本文基于酵母细胞壁中的甘露聚糖与刀豆蛋白A(Con A)间的生物特异性识别作用，通过生物自组装技术制备了纳米TiO2@酵母碳球光催化剂，高疏水纳米Fe3O4@酵母碳球吸油材料和多级孔TiO2光催化剂，在对样品进行理化性能表征的基础上，分别探究了三种酵母基微纳米材料的光催化性能或吸油性能，围绕基于生物自组装技术的材料制备机理进行了初步的探讨分析。本论文的具体研究内容如下：
　　(1)纳米TiO2@酵母碳球的生物自组装制备及光催化性能研究
　　通过生物自组装法制备得到纳米TiO2@酵母碳球复合光催化材料，采用扫描电子显微镜和X射线衍射对样品进行表征，以盐酸四环素作为目标污染物，分析了TiO2负载量对样品光催化性能的影响，同时对酵母碳球与纳米TiO2之间的吸附-光催化协同效应进行了分析和讨论。实验结果表明：纳米TiO2在酵母碳球表面的负载显著地提升了纳米TiO2@酵母碳球的光催化性能，在纳米TiO2与酵母质量比为1:1的负载量条件下，所制备的TiO2@酵母碳球对盐酸四环素的光催化效果最佳，具有较好的吸附-光催化协同效应。响应面优化实验表明：当反应温度为40.2℃，pH为5.89，催化剂/盐酸四环素的浓度比为0.76时，体系对盐酸四环素的光催化降解率达到90.86%。
　　(2)高疏水纳米Fe3O4@酵母碳球磁性吸油材料的生物自组装制备及吸油性能研究
　　利用ConA和酵母细胞表面甘露聚糖间的特异性结合，将Fe3O4纳米颗粒负载于酵母细胞表面，通过生物自组装技术实现了粗糙表面的构建，随后通过十八胺改性进一步降低表面能，制备得到高疏水纳米Fe3O4@酵母碳球磁性吸油材料。利用SEM、FT-IR和VSM对样品进行表征并开展吸油性能实验。结果表明：通过生物自组装技术制备的高疏水纳米Fe3O4@酵母碳球磁性吸油材料具有优异的磁性、高疏水性、抗腐蚀性和稳定性，最多可吸附自身质量17.95倍的油类，不仅可以利用磁性实现吸油材料的方便收集，而且乙醇再生的吸油材料重复利用9次后仍具有良好的吸油性能。
　　(3)基于纳米碳球@酵母细胞的多级孔TiO2的模板法制备及光催化性能研究
　　选用由生物自组装法制备的纳米碳球@酵母细胞为模板，利用中空纤维膜辅助制备得到了具备多维孔道结构的多级孔TiO2光催化材料，不仅对样品的物理化学性质进行了表征，而且考察了样品对盐酸四环素的光催化降解性能，并在此基础上对多级孔TiO2的模板法制备和光催化机理开展初步分析。实验结果表明：生物自组装制备的纳米碳球@酵母细胞作为模板的引入，有效实现了中空纤维膜辅助制备的多级孔TiO2内部多级孔道结构的构建，多级孔TiO2具有较大的比表面积和较强的光利用性能，光催化剂用量、pH和温度等因素对多级孔TiO2光催化降解盐酸四环素具有一定的影响。