生物柴油是由脂肪酸甲酯组成的一种替代传统燃料的环保燃料，来自于植物油和动物油脂的转化。且是可再生的、无毒可降解的。生物柴油一般是通过酯化或是酯交换反应来制备的，所以寻找高效、易回收的催化剂是研究者的目标。12-钨磷酸具有很强的Brnsted酸性，其过渡金属盐由于引入Lewis酸性的金属离子，而显示双酸性即Brnsted酸性和Lewis酸性。本文设计合成了双酸中心的杂多酸盐催化剂以及具有酸-碱双功能杂多酸催化剂，并对这些催化剂进行表征和性能实验。1、制备了一系列的杂多酸盐H₃PW₁₂O₄₀M_x/nH_3-xPW₁₂O₄₀（缩写为Mx/nH3-xPW，M=Ti、Fe，In，Sn，Zr，Ce，La，Al和Zn）并将其作为催化剂用于酯交换和酯化反应中。这些催化剂同时具有双酸性质，即Lewis酸性和Brnsted酸性，将其用于以废油为原料的生物柴油的转化实验中，并对其催化性能和其酸性的关系进行了系统研究。实验结果表明，具有适当的Lewis酸性的催化剂Ti0.6H0.6PW在酯交换和酯化的反应中转化率分别为59.2%和94.7%。2、设计合成了以氨基酸为模板的酸-碱两性的杂多酸纳米催化剂(C₆H₁₅O₂N₂)₂HPW₁₂O₄₀，通过红外光谱、X-光电子能谱仪、X-射线粉末衍射、透射电镜和热重分析进行表征。此催化剂具有多酸纳米球的结构，且具有较好的催化活性，和传统的催化剂H₃PW₁₂O₄₀相比，可以以一锅法的方法同时催化酯化和酯交换的反应并具有较高的活性。其在以芸芥油为原料的生物柴油的合成过程中也显著的提高了生物柴油的转化率且可以重复利用5次。实验表明这是一种具有良好的酸溶性、水溶性和环保性的催化剂，适用于以低质量原料为原料的生物柴油的合成。