生物柴油作为石化能源的替代品之一，越来越受到人们的广泛关注。目前，生物柴油的生产方法主要是均相碱催化剂催化酯交换，虽然该方法技术成熟，但还存在容易产生皂化反应，产生工业废水污染环境等缺点。本文在分析目前制备生物柴油所用催化剂的基础上，侧重研究生物柴油高效固体催化剂的制备与表征，对不同原料制备生物柴油的工艺进行了探讨，主要结论如下：（1）利用X射线衍射仪和透射电镜对制备的Zr改性固体酸催化剂S₂O₈^2--TiO₂/Fe₃O₄进行表征，结果表明，保持Zr和Ti的摩尔比为7∶300，焙烧温度为450℃，焙烧时间为3h时，催化剂的活性组分充分分散在载体上，得到较好的结晶，形成了40～60nm粒径的晶粒，保持了较强的磁性。（2）利用X射线衍射对制备的KNO₃／ZrO₃进行表征，结果表明，负载KNO3的质量为载体ZrO2质量的20％，干燥温度为110℃，活化时焙烧温度为700℃，焙烧时间为4h，KNO₃完全分散在载体上，形成了均衡的碱位。（3）将固体酸催化剂用于脂肪酸甲酯化制备生物柴油，采用单因素和正交试验对工艺进行优化，以酯化率为指标得到最佳工艺参数为反应温度65℃，反应时间6h，催化剂投入量占脂肪酸质量的12％，甲醇投入量为每克脂肪酸加入3ml甲醇，酯化率达到94.48％。（4）以菜籽油和煎炸废油为原料，利用固体碱催化剂催化制备生物柴油，以转化率为考察指标，采用单因素和正交试验对工艺进行优化，得到以菜籽油为原料时制备的最佳工艺参数为固体催化剂投入量2.5％，醇油摩尔比9∶1，反应温度65℃，反应时间3h，转化率达到93.9％；以煎炸废油为原料时最佳工艺参数为反应温度65℃，反应时间3h，固体催化剂投入量4％，醇油摩尔比6∶1，转化率达到91.2％。（5）利用气质联用仪对制备的生物柴油的成分及组成进行分析，脂肪酸甲酯化反应制备的生物柴油脂肪酸甲酯含量达到98.03％，以煎炸废油为原料制备的生物柴油脂肪酸甲酯含量达到98.53％。