纳米结构酶催化剂是指将生物酶固定到具有纳米尺度的载体上,本文采用具有天然二维层状纳米结构的含水铝硅酸盐黏土矿物蒙脱石为载体,将α-淀粉酶及脂肪酶通过吸附和共价结合等方式固定到改型或改性蒙脱石上,分别构筑了蒙脱石基纳米结构淀粉酶催化剂、蒙脱石基纳米结构脂肪酶催化剂以及脂肪酶@蒙脱石复合微囊三种纳米结构酶催化剂,对比研究了纳米结构酶催化剂与游离酶酶学性质的差异,得出了以下几点结论:（1）蒙脱石基纳米结构淀粉酶催化剂。本章中,基于变构效应,以钙基蒙脱石（Ca-Mt）和钠基蒙脱石（Na-Mt）为载体,α-淀粉酶为目的酶,通过物理吸附法设计了一系列新型的纳米结构生物酶催化体系,即α-Amylase/Ca-Mt、α-Amylase/Na-Mt、α-Amylase/Ca-Mt-NaCl。通过FT-IR、XRD等表征技术对材料结构进行矿物学表征,对比研究了游离α-淀粉酶和固定化酶的酶学性质。实验结果表明,通过置换Ca-Mt层间的Ca²⁺来激活α-淀粉酶,从而调节其活性和稳定性是可行的。α-淀粉酶固定到载体上后,热稳定性、酸碱耐受性及储存稳定性明显提升。（2）双亲性蒙脱石基纳米结构脂肪酶催化剂。本章利用1-（3-二甲氨基丙基）-3-乙基碳二亚胺盐酸盐（EDC）作为交联剂,通过共价交联法将米曲霉脂肪酶负载到双亲性改性的蒙脱石（APTES-Mt）上,制备了一种具有纳米结构的固定化酶（lipase-Mt）。通过SEM、XRD、接触角等表征技术对材料结构和表面性质进行矿物学表征。研究了交联剂浓度、给酶量、温度等因素对酶固定化效率及催化活性的影响,确定了最优固定化条件,并对比研究了游离脂肪酶和lipase-Mt的酶学性质。实验结果表明,在最适固定化条件下,酶平均固定化效率为85.32%,平均蛋白载量426.6 mg/g,酶活达40.65 U/mg,较游离酶（7.88 U/mg）提高了4倍;脂肪酶的最适反应温度由40℃升至50℃,最适反应pH值向碱性偏移;4℃贮存2个月后其酶活无明显减弱。（3）脂肪酶@蒙脱石复合微囊。本章通过皮克林乳液法,制备了以APTES-Mt作为囊壁材料,脂肪酶为囊芯材料,油包水型的脂肪酶@蒙脱石复合微囊（lipase@APTES-Mt）。所制微囊为球型,直径范围大约在10⁷0μm之间。红外光谱分析结果表明,微囊内部没有形成新的基团,与原材料保持一致。经干燥后,微囊仍能保持一定的形状和结构,具有良好的稳定性。实验探究了R_o/w、给酶量、温度对lipase@APTES-Mt催化活性的影响,并对比探究了其与游离脂肪酶酶学特性的差异。结果表明,当R_o/w为20时,酶活性达到最大;与游离脂肪酶相比,lipase@APTES-Mt的最适反应温度升高了5℃,热稳定性有所提升;在4℃贮藏20天后仍保持86%的初始活性。（4）生物柴油。本章采用前章制备的lipase-Mt作为催化剂,以橄榄油和甲醇为原料制备生物柴油,利用气相色谱法测定了生物柴油的产率,探究了影响生物柴油产率的众多反应条件。在醇油比为4:1,体系含水量10%（基于橄榄油质量）,lipase-Mt用量12%（基于橄榄油质量）,60℃下反应12 h后,生物柴油产率最高可达到91.3%,lipase-Mt重复使用5次后,生物柴油产率依然保持在80%以上。APTES-Mt作为一种双亲性纳米结构载体,可以经济有效地固定化脂肪酶,为脂肪酶催化生物能源技术中的应用提供了参考。