密闭空间,如载人飞船和潜艇等空气中CO2浓度超过一定范围会危害人体健康。及时去除过量CO2,对于保持室内空气质量,保证乘载人员工作效率和生命安全具有重要意义。本项目采用纳米凝胶固定化酶膜技术用于密闭空气中微量CO2的去除研究,其主要内容包括制备合适交联度,分子量和粒径分布的聚丙烯酸-丙烯酰胺耐盐高吸水性纳米树脂;考察碳酸酐酶纳米凝胶和纳米凝胶酶膜固定化,提高固定化纳米凝胶酶的活性及稳定性;构建纳米凝胶固定化酶膜组器,确定影响因素和强化途径;探讨CO2在纳米凝胶及其固定化酶膜内的促进传递机理和反应速率,提出数学模型方程及最优化设计。为高效纳米凝胶固定化酶膜组器的设计提供理论依据,为密闭空气中CO2去除提供体积小、重量轻、效率高、能耗低的安全可靠技术和装备打下良好的基础。