近年来,温室效应逐渐成为全球性的气候问题,碳减排工作刻不容缓。将碳酸酐酶（carbonic anhydrase,CA）引入胺溶液进行CO₂吸收是近年来优化二氧化碳捕集技术的新思路。考虑到酶对所处环境的敏感性,必须对其进行固定化才能应用到实际操作中。本文使用原位合成法,以沸石咪唑酯骨架结构材料（zeolitic imidazolate frameworks,ZIFs）为载体制备了一系列固定化碳酸酐酶并进行二氧化碳吸收实验,取得的主要成果有:（1）以不同ZIFs材料为载体,所得固定化酶具有较高的负载率及良好的催化能力。以ZIF-8为载体的固定化酶负载率最高可达24%,以ZIF-L为载体的固定化酶的相对活性可达游离酶的150%。同时,所得固定化酶的长期稳定性及重复利用性较好。在40 ^oC MDEA溶液中存放20天后仍保留初始活性的73%,远高于相同条件下的游离酶;重复使用6次后,还保留初始活性的89%。将固定化酶与三级胺溶液混合进行CO₂吸收,促进效果十分显著。当酶浓度为1 g·L^-1时,吸收速率可达到相同浓度MEA溶液的90%。（2）考察了在不同条件下所得的固定化酶的负载能力及催化活性,优化了固定化酶的制备条件。实验结果表明,制备固定化酶时加酶的时机对固定化酶的负载能力及催化活性影响极大。加酶时机距离反应开始时越长,载体的负载能力越小,催化活性越高,稳定性越差。（3）通过氮气吸附测试、热重分析、扫描电镜、激光共聚焦显微镜、X射线衍射等手段对材料进行表征,分析了材料与碳酸酐酶之间的相互作用关系,阐释了该关系对固定化酶催化性能的影响。一方面,ZIFs材料上的咪唑基团及活性中心Zn²⁺与碳酸酐酶之间构成协同作用,促进了传质;另一方面,由于制备条件温和,酶经过固定化后二级结构变化较小,可以保留较高的活性。通过对构效关系的分析,提出了CA-ZIFs促进三级胺吸收CO₂的机理:CO₂从气相进入液相,与ZIFs内的咪唑基团反应,通过化学吸附作用从液相进入固相,再由包裹在ZIFs内部的CA酶催化生成HCO₃^-。MDEA分子作为质子受体,激活碳酸酐酶以催化CO₂水合反应。