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温室气体所引起的全球气候变暖问题已经成为全世界关注的焦点。CO2是最重要的温室气体，同时也是重要的碳资源。越来越多的人致力于研究CO2的捕集、封存和利用技术。目前应用最为广泛的CO2捕集方法是有机胺吸收法。在众多有机胺吸收法中，N-甲基二乙醇胺（MDEA）由于其具有化学稳定性好、吸收负荷高、腐蚀性小、再生能耗低等优点，但其也具有CO2吸收速率低的缺点，因而推广受到了一定的限制。向MDEA溶液中加入活化剂，促进其捕集CO2的性能，成为克服MDEA缺陷的关键手段。碳酸酐酶（CA酶）是迄今为止发现的最高效的CO2水合催化剂，它能将CO2快速转化为HCO3ˉ，从而有效促进了CO2吸收。但游离CA酶具有稳定性差、回收能力低的缺点，阻碍了CA酶的工业化应用。因此，本文采用环氧基磁性复合微球固定化CA酶，并利用固定化CA酶催化MDEA水溶液吸收CO2，以达到高效、经济碳捕集的目标。主要的研究结果如下： （1）本文用共沉淀法制备Fe3O4，随后通过改性使其表面携带双键，最后通过聚合法合成环氧基磁性复合微球。实验制备所得的环氧基磁性复合微球聚合良好，且表面携带环氧基团，磁性复合微球内部Fe3O4的质量分数为47%，饱和磁强度为48.75emu g-1，并且呈现超顺磁性。将其应用于固定化CA酶，CA酶通过共价结合成功固定。 （2）通过对CA酶催化MDEA水溶液吸收CO2性能的研究表明，游离CA酶和固定化CA酶均能高效催化MDEA水溶液吸收CO2，在最佳催化温度313.15K下，固定化CA酶催化效果较弱。但固定化CA酶的贮藏稳定性和重复利用性较好。 （3）通过对MDEA水溶液吸收CO2机理以及CA酶催化CO2水解机理的研究表明，CA酶通过促进CO2水解实现了MDEA水溶液吸收CO2吸收速率的提高。基于双膜理论，本文建立了CA酶催化MDEA水溶液吸收CO2体系的传质反应动力学模型，并获得了重要的动力学参数，在313.15K条件下，投加与未投加CA酶，MDEA水溶液吸收CO2的二级反应速率常数分别为：415、929m3 kmol-1 s-1。MDEA水溶液吸收CO2的二级反应速率常数k2和增强因子E都随CA酶投加量的增加而增大，并且呈线性关系。 CA酶催化MDEA水溶液捕集CO2作为新型的CO2捕集方法，结合了CA酶与MDEA水溶液捕集CO2的优势，它将为CO2更有效的控制和减排提供策略，另外，本课题的研究将为该技术的应用奠定更加扎实的理论基础。