柠檬酸三丁酯（简称TBC）是一种热稳定性高的无毒增塑剂,具有相容性好、增塑效率高、挥发性小以及耐光性、耐水性、耐寒性等优点,被广泛应用于医疗器具、玩具、印刷油墨涂料、可生物降解聚合物、化妆品等领域。多金属氧酸盐（多酸）是一类由前过渡金属V、Nb、Ta、Mo、W等元素的酸式盐缩合而成的金属-氧簇化合物,具有组成与结构多样、热稳定性高、酸性可调等优点,成为催化合成柠檬酸三丁酯的绿色催化剂。虽然多酸在催化合成柠檬酸三丁酯体系有广泛的应用和巨大的发展前景,但是对于体系的发展还需解决两个关键科学问题:1)需合成一系列多酸催化剂应用于催化合成柠檬酸三丁酯的反应中,对其催化活性进行系统性的研究。因此,本文采用离子交换法制备了一系列不同质子H+的磷钨酸催化剂并对其催化活性进行系统考察;2)需在催化合成柠檬酸三丁酯的反应中引入新的载体,实现催化剂的回收利用。因此,本文以表面活性剂和石墨烯为载体,采用两相静电包埋技术、静电自组装法和有机修饰法制备了多酸@表面活性剂相转移催化剂和多酸@石墨烯复合催化剂对其催化活性进行系统考察。并利用FT-IR、XRD、Raman、SEM、TGA等对催化剂的结构、组成和形貌等进行了表征,将催化剂应用于合成柠檬酸三丁酯的反应中,考察了催化合成柠檬酸三丁酯的最佳工艺条件和复合型催化剂的重复使用性能。具体研究内容如下:1.利用离子交换法成功制备了一系列含不同质子H+的杂多酸催化剂H3PW12O40、K0.61H5.39P2W18O62、K0.5H10.6Na2.9[Na P5W30O110]。通过对3种催化剂催化合成柠檬酸三丁酯活性的比较,表明3种催化剂的催化活性顺序为;K0.5H10.6Na2.9[Na P5W30O110]＞K0.61H5.39P2W18O62＞H3PW12O40;通过单因素和正交实验对影响催化合成柠檬酸三丁酯各因素的考察,表明杂多酸催化剂催化合成柠檬酸三丁酯的最佳工艺条件为醇酸摩尔比为4:1、催化剂用量为0.3 g、反应温度为150℃、反应时间为7 h,柠檬酸三丁酯的酯化率最高可达91.47%。2.以多酸阴离子为无机核、阳离子表面活性剂为有机壳层,通过水/氯仿两相静电包埋技术制备了一系列相转移复合催化剂PW12@DODA、P2W18@DODA、P5W30@DODA、P5W30@DTAB、P5W30@TTAB、P5W30@CTAB、P5W30@OTAB。通过对多酸@表面活性剂复合催化剂催化合成柠檬酸三丁酯活性的比较,表明复合催化剂的催化活性顺序为;P5W30@DODA＞P2W18@DODA＞PW12@DODA、P5W30@DODA＞P5W30@DTAB＞P5W30@TTAB＞P5W30@CTAB＞P5W30@OTAB;通过单因素和正交实验对影响催化合成柠檬酸三丁酯各因素的考察,表明多酸复合催化剂催化合成柠檬酸三丁酯的最佳工艺条件为醇酸摩尔比为4:1、催化剂用量为0.10 g、反应温度为150℃、反应时间为8 h时,柠檬酸三丁酯的酯化率最高可达74.72%;重复使用5次后,酯化率可达到63.89%。3.以P5W30为催化剂、超支化的聚乙烯亚胺（PEI）为交联剂、氧化石墨烯为载体,通过静电相互作用和有机修饰法制备了负载型多酸催化剂P5W30/PEI/GO;通过单因素和正交实验对影响催化合成柠檬酸三丁酯各因素的考察,表明负载型多酸催化剂催化合成柠檬酸三丁酯的最佳工艺条件为醇酸摩尔比为4:1、催化剂用量为0.07 g、反应温度为160℃、反应时间为8 h时,柠檬酸三丁酯的酯化率最高可达65.29%;重复使用5次后,酯化率可达到59.89%。