有机薄膜作为纳米材料的典型分支,已被广泛应用于催化、分离、医药等领域。理想的有机薄膜应具有无缺陷纳米结构、纳米厚度、高机械强度、多功能性等特征。受贻贝粘附过程及机制启发,本论文通过pH切换于温和条件下制备超薄有机薄膜,系统研究了薄膜制备条件对形成过程与结构的影响规律,揭示了薄膜形成过程及机制,构建了级联反应体系和光驱动辅酶再生反应体系,对薄膜在两个体系中的构效关系进行深入探讨,实现有机薄膜在催化领域的应用尝试。主要研究内容如下:以单宁酸(TA)和聚乙烯亚胺(PEI)为例,在酸性环境下将TA粘附于基底模板上,调节溶液pH值至8.0,TA与PEI内聚交联形成涂层。该薄膜厚度为～10 nm,与多数有机/聚合物薄膜相比,共价键和静电相互作用的存在赋予薄膜较高机械强度(～1.575 GPa);C=N键的存在赋予薄膜“低pH”响应性;薄膜中游离-OH/NH2基团的存在赋予其表面反应性,可实现在酶催化和光催化领域的应用。基于TA/PEI薄膜“低pH”响应性,将胰岛素和葡萄糖氧化酶(GOx)共包埋在自支撑薄膜(微囊)中,构建级联反应系统。考察了葡萄糖浓度对pH值变化、微囊解体和胰岛素释放的影响规律,揭示了该系统葡萄糖浓度-pH值-微囊解体行为-胰岛素释放行为之间的内在关系,进而探讨了该系统在模拟生物体环境中降低血糖浓度的可行性,实现胰岛素在0～20 mM葡萄糖浓度下的响应释放。基于TA/PEI薄膜表面反应性,将电子媒介(M)通过TA/PEI薄膜固载在氮化碳(CN)表面,构建光驱动辅酶再生集成系统。考察了涂层氨基含量对电子媒介固载效率及辅酶再生性能的影响规律,揭示了反应活性中心M与再生性能之间的内在关系,进而探讨了该系统中电子传输机制和辅酶转化过程,实现NADH高效再生和系统循环利用。与游离M体系相比,缩短电子传输距离,NADH再生效率提高近1倍,且循环使用6次后仍保留52%再生活性。