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生物柴油（脂肪酸甲酯）作为21世纪绿色新型能源,在世界各国被广泛使用和研究。目前阻碍生物柴油进一步推广的主要难题在于其原料的高成本和反应催化剂的选择,用于制备生物柴油的原料除植物油以外,地沟油等废弃油脂也是重要的原料来源。但传统植物油价格成本较高,若使用地沟油等废弃油脂代替,则原料中的脂肪酸含量偏高。现阶段生物柴油的制备主要使用NaOH和H2SO4均相催化剂,但NaOH催化剂对原料的要求较高,无法适用于高酸价原料油,使用H2SO4作为催化剂进行预酯化和一步法合成的产品品质较差、色泽加深,而且对反应设备的腐蚀性较大。此外均相催化剂的脱除依赖于水洗工序,不仅对水体造成污染,催化剂无法回收利用,间接增加了成本。本论文中合成了三种碱性非均相催化剂和应用于高酸价原料的酸性非均相催化剂,分别为磁性钼酸钠（Fe3O4@Na2MoO4）、甲醇钙（Ca（CH3O）2）、甘油钙（Ca（C3H7O3）2）,以及磁性硫酸铁（Fe3O4@SiO2@Fe2（SO4）3）。为了提高催化剂的分离特性,其中的磁性钼酸钠和磁性硫酸铁催化剂,分别将活性物质负载与磁核表面,使催化剂可以在反应结束后通过磁铁吸附进行分离。文中对合成的系列催化剂进行了傅里叶红外光谱分析、催化剂粒径分析、X光衍射分析、扫描电镜分析、BET氮气吸附、TG-DTA热重差热分析等一系列表征,并探究了间歇釜式反应中催化剂的最佳反应条件。磁性钼酸钠的最佳反应条件为催化剂添加量3%、油醇摩尔比1:40、反应温度100℃、反应时间2.5h,转化率在97%以上。甲醇钙有机催化剂的最佳反应条件反应温度65℃、油醇摩尔比1:12、催化剂添加量1%条件下,在3h时转化率可以达到97%以上。甘油钙的最佳反应条件为反应温度65℃、油醇摩尔比1:20、催化剂添加量2%的条件下,反应时间为3.5h时转化率可以达到97%以上。磁性硫酸铁催化剂使用油酸作为反应底物,催化剂催化酯化反应的最佳反应条件为反应温度95℃、催化剂添加4%、酸醇摩尔比1:25的条件下,6h内催化油酸酯化转化率能够达到94%以上。此外,本文考察了不同反应原料对生物柴油产品品质的影响,分别使用上述合成的催化剂催化制备了大豆油脂肪酸甲酯、葵花籽油脂肪酸甲酯、菜籽油脂肪酸甲酯和泔水油脂肪酸甲酯,并对泔水油脂肪酸甲酯进行尿素包合处理。对一系列不同原料的脂肪酸甲酯的产品品质进行了比较,探究了以泔水油为原料的生物柴油的实用性。