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当前,静电纺丝制备的纳米纤维由于具有较高的比表面积和孔隙率、良好的形态结构以及可修饰性等特点,可广泛的应用于机械电子、生物医药、环境保护等领域。本课题主要利用静电纺丝制备以聚丙烯腈(PAN)为基体的复合纳米纤维,通过对纳米纤维进行表面改性,在纤维表面引入众多的羟基、醛基、氨基等功能性基团,使复合纳米纤维不仅具备相应的纳米效应,而且在金属离子吸附和生物酶的固定化领域体现出较强的功能性。采用复合静电纺丝和化学改性等方法制备PU/AOPAN/RC复合纳米纤维膜,通过扫描电镜、红外光谱等测试对纳米纤维进行了表征。研究表明:PU/AOPAN/RC纳米纤维不仅具有纤维直径小、比表面积大、孔隙率较高等特点,而且纤维表面成功引入了众多的羟基、偕胺肟基等功能性基团,经过改性后,复合纳米纤维膜具有良好的力学性能,其亲水性能也得到极大的改善。研究中,通过等离子体发射光谱仪测定了 PU/AOPAN/RC纳米纤维膜对金属离子的配合性能。结果表明:在最适温度和pH值条件下,PU/AOPAN/RC纳米纤维膜对Fe(Ⅲ)、Cu(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)离子吸附能力明显高于常规吸附材料,同时纳米纤维膜对金属离子存在一定的选择性吸附,对三种金属离子的吸附能力顺序为Fe(Ⅲ)>Cu(Ⅱ)>Cd(Ⅱ)。而且,纳米纤维膜在金属离子吸附过程中具备较好的再生能力。在金属离子吸附过程中,采用多种等温吸附模型模拟吸附实验数据发现:Freundlich等温模型对Fe(Ⅲ)与Cu(Ⅱ)离子的吸附实验数据呈现出更好的拟合性,Langmuir模型对Cd(Ⅱ)离子研究数据具有更好的拟合性。另外,本论文将PU/AOPAN/RC纳米纤维膜作为一种超滤膜,分离纯化溶液中蛋白质,实验表明:与商业使用的PES超滤膜相比,PU/AOPAN/RC纳米纤维膜在维持较高截留率的基础上,其膜通量得到大幅提高,而且该纳米纤维膜可以多次重复使用。将Fe(Ⅲ)-PU/AOPAN/RC复合纳米纤维膜作为固定化漆酶载体,采用配位法固定化漆酶,并测定了漆酶的相关性能。固定化酶扫描电镜和倒置荧光显微镜测试表明,采用金属离子与漆酶蛋白形成的配位键,可以使漆酶均匀、高效的固定在Fe(Ⅲ)-PU/AOPAN/RC复合纳米纤维表面。对比游离漆酶,纳米纤维膜固定化漆酶对温度和pH值的变化表现出更好的稳定性,固定化漆酶的储存性能不仅得到极大程度的改善,而且使漆酶具有优异的重复使用能力。此外,与其他固定化漆酶载体相比,静电纺PU/AOPAN/RC纳米纤维膜在具有较高的酶固定量及保留活性值的基础上,同时具备了优异的机械性能和再生能力。对比分析游离和固定化漆酶的Km值和Vmax值可知,复合纳米纤维膜载体与漆酶之间具有良好的亲和性。采用静电纺丝和偕胺肟化改性相结合制备AOPAN/MMT复合纳米纤维,通过戊二醛接枝改性,利用物理吸附法和共价法相结合固定化漆酶,同时研究了纳米纤维膜固定化酶的最佳条件和相关性能。结果表明:当戊二醛浓度为5%、接枝改性和固定化酶时间分别为10 h和12 h时,固定化漆酶效果最好;对游离与固定化漆酶进行酶促动力学分析发现:固定化漆酶与底物具有较好的亲和性;固定化漆酶对温度和pH值的变化不仅表现出更好的稳定性,也具有良好的储存稳定性和可重复使用性。