随着全球经济的飞速发展,人们对煤炭、石油等化石能源的巨大消耗产生了大量的二氧化碳,如何进行高效地固碳,或实现二氧化碳的转化是急需解决的重要问题。微藻作为新型生物能源由于其独特的二氧化碳浓缩机制可以将二氧化碳转化为氧气、氢气或者生物柴油等。然而,微藻的高效采收是限制微藻利用率的主要瓶颈。固定化藻类细胞可以避免收获问题,同时保留高价值的藻类生物量以供进一步的加工和应用。目前固定微藻细胞的载体材料存在固定效率低、受外界因素影响大、固定后影响细胞活力、透光性和稳定性差等缺点。本文以生物相容性好、天然无毒、物质传输效率高的丝素蛋白凝胶作为包埋载体材料,优化微藻包埋条件,分析了微藻在丝素蛋白凝胶内的活性和增殖速率,最终通过凝胶涂覆涤纶布和半透膜的手段对氧气释放和固碳效率进行了检测。研究表明:（1）相比较于海藻酸钠凝胶,丝素蛋白超声凝胶具有更好的稳定性,培养条件下7天内的质量损失为7%,而海藻酸钠凝胶的质量损失为42%。（2）丝素蛋白超声凝胶内高密度（107个细胞/mL）微藻的增殖速率为每天2%左右,低密度（103个细胞/mL）微藻的增殖速率为每天50%以上。（3）7天内,涂覆涤纶布的丝素/微藻凝胶产生的溶解氧总量为61.3 mg,最大产氧速率是悬浮藻细胞的5.2倍。涂覆半透膜的丝素/微藻凝胶可以稳定持续产氧60天,产氧总量超过151 mL。丝素/微藻凝胶的固碳效率为3.59 mg/L.min。综上所述,本文以丝素蛋白作为基质成功制备出丝素/微藻超声凝胶。利用丝素蛋白凝胶独特的网络状结构限制了内部高密度微藻的增殖,同时保持了微藻的活性。丝素/微藻凝胶的产氧总量和效率明显优于悬浮液微藻并且还具有一定的固碳效率,这在特定环境中的氧气补充、二氧化碳还原和空气净化具有潜在的应用价值。