漆酶（Laccases,EC1.10.3.2）作为一种含铜的氧化酶,作用底物广泛,可以氧化多种酚类和非酚类化合物。为了提高漆酶的化学稳定性,实现重复使用,通常将其固定化后应用。然而,固定化易引起漆酶活性的降低。针对上述问题,本论文从固定化方法和载体两方面研究了功能化的磁性Fe₃O₄纳米颗粒固定化漆酶的催化性能。同时将磁性固定化酶应用于交变磁场及高梯度磁场下的反应器中。实现了交变磁场替代机械搅拌以减少催化反应中的扩散限制,高梯度磁场下的反应器中苯酚的连续降解以降低降解产物对催化反应的抑制,为后续大规模处理工业废水奠定了基础。取得的主要结果如下:从固定化方法和载体两方面研究了功能化的磁性Fe₃O₄纳米颗粒固定化漆酶的催化性能。漆酶通过戊二醛（GA）共价结合和Cu2+亲和吸附固定于氨基功能化的磁性Fe₃O₄纳米颗粒（Fe₃O₄-NH₂）表面。Fe₃O₄-NH₂-Cu2+-Laccase最大酶活回收率为42.74%,而Fe₃O₄-NH₂-GA-Laccase的最大酶活回收率仅为31.88%,且磁性Fe₃O₄-NH₂-Cu2+纳米颗粒对应的漆酶固定量是磁性Fe₃O₄-NH₂-GA纳米颗粒的1.5倍。Cu2+亲和吸附的方法比戊二醛共价结合的方法更适合固定化漆酶。聚乙烯亚胺（PEI,Mn～1200）作为柔性手臂修饰到磁性Fe₃O₄-NH₂颗粒表面。PEI修饰的颗粒Fe₃O₄-NH₂-PEI（1200）-Cu2+对漆酶的固定量高于磁性Fe₃O₄-NH₂-Cu2+纳米颗粒,且 Fe₃O₄-NH₂-PEI（1200）-Cu2+-Laccase 的最大酶活回收率为 107.41%,远高于 Fe₃O₄-NH₂-Cu2+-Laccase 的 42.75%Fe₃O₄-NH₂-PEI（1200）-Cu2+-Laccase最大酶活回收率所对应的比酶活为12.97 U/mg（protein）,是Fe₃O₄-NH₂-Cu2+-Laccase 的对应比酶活[9.53 U/mg（protein）]的 1.36 倍,是 Sigma 公司购买的游离漆酶比酶活（0.128 U/mg）的101.33倍。Km可以反应酶与底物的亲和力,Km越小,酶与底物的亲和力越大。Vmax为最大反应速率,Vmax/Km用于表征催化效率。Fe₃O₄-NH₂-PEI（1200）-Cu2+-Laccase的Vmax和Vmax/Kn分别比Fe₃O₄-NH₂-Cu2+-Laccase的提升了 1.7倍和1.6倍。间隔臂PEI可以一定程度上减小酶与载体间的空间位阻,增强漆酶的活动性,从而提高了 PEI（1200）固定化酶的最大反应速率及催化效率。纳米尺寸载体固定化的Fe₃O₄-NH₂-Cu2+-Laccase和Fe₃O₄-NH₂-PEI-Cu2+-Laccase的Km都和游离漆酶几乎相同,漆酶固定化后与底物之间的亲和力没有减弱。两种固定化漆酶都在较宽的pH和温度范围内保持较高的酶活,具有良好的热稳定性及储存稳定性,而且磁性颗粒载体实现了漆酶的重复使用。结果表明 Fe₃O₄-NH₂-PEI（1200）-Cu2+-Laccase 比 Fe₃O₄-NH₂-Cu2+-Laccase更有利于改善固定化漆酶的催化性能。由于PEI修饰载体可以改善固定化漆酶的催化性能,将不同分子量PEI（Mn～1200/10000/60000）修饰的磁性Fe₃O₄-NH₂纳米颗粒固定化漆酶。并将各固定化酶分别应用于交变磁场下的反应器中催化邻苯二酚的氧化,以加强磁性固定化酶的微观振动。交变磁场（600 Hz、10 Gs）下Fe₃O₄-NH₂-PEI（1200）-Cu2+-laccase催化下的反应速率为1.61 μmol·g-1·min-1,分别是无任何外力条件下反应速率（0.77μmol·g-1·min-1）的 2.1 倍,机械搅拌下（1.39μmol·g-1·min-1）的 1.16倍。催化反应速率的增加高于 Fe₃O₄-NH₂-PEI（10000）-Cu2+-laccase 和 Fe₃O₄-NH₂-PEI（60000）-Cu2+-laccase。交变磁场可以代替机械搅拌有效地促进低分子量PEI修饰的Fe₃O₄-NH₂纳米颗粒固定化漆酶催化反应速率的提高。Fe₃O₄-NH₂-PEI（1200）-Cu2+-laccase催化的反应速率随着磁场频率和强度的增大而提高。当固定化酶浓度小于11.08 μg/mL及邻苯二酚的浓度小于800 μg/mL时,催化反应速率随着固定化酶及邻苯二酚浓度的提高而增大。Fe₃O₄-NH₂-PEI（1200）-Cu2+-laccase在交变磁场下重复使用6次后仍保持了初始催化反应速率的85%,表现出良好的重复使用性能。利用交变磁场可以有效增强PEI修饰的磁性纳米颗粒固定化漆酶的催化反应速率。为了降低降解产物对催化反应的抑制,磁性Fe₃O₄纳米颗粒固定化的漆酶应用于高梯度磁场固定床中降解苯酚。Fe₃O₄-NH₂-PEI（1200）-Cu2+-laccase在高梯度磁场固定床中连续催化降解苯酚18 h后的降解率是连续6次批次处理的2.38倍。该固定化酶反应器实现了苯酚连续降解,降低了降解产物对催化反应的抑制。修饰在磁性Fe3O-NH₂-PEI（1200）-Cu2+纳米颗粒表面的PEI也促进苯酚的高效降解。在高梯度磁场固定床中,Fe₃O₄-NH₂-PEI（1200）-Cu2+-laccase连续催化降解苯酚2.5 h后的降解率为72.93%,而由Fe₃O₄-NH₂-Cu2+-laccase催化的苯酚降解率降到了 62.41%。同时优化了固定床内镍丝网的体积分数、苯酚流速、苯酚浓度及固定化酶浓度以得到最适条件。在最适条件下,连续降解48 h后,苯酚的降解率保持在70.30%以上。Fe304-NH₂-PEI（1200）-Cu2+-laccase应用于此反应器的的可行性和优势得到验证,而且为大规模工业废水中的酚类化合物的连续降解提供了基础。