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炭基固体酸作为一种新型的环境友好型酸催化剂在许多化学反应中都有着广阔的应用前景。鉴于不可食用油脂制造生物柴油所具有的战略和现实意义以及生产过程中所面临的高酸值问题。本文分别制备了生物质炭基固体酸和介孔炭基固体酸，并开展炭基固体酸催化高酸值油脂降酸过程的基础研究。首先以蔗渣稀酸水热处理残渣为原料，经炭化磺化法制备了生物质炭基固体酸催化剂。系统研究了蔗渣稀酸水热残渣炭基固体酸的制备条件对其结构、表面酸密度以及催化降酸性能的影响。结果表明，制备的生物质炭基固体酸表面富含磺酸、羧酸及酚羟基等多种酸性活性基团；催化剂的骨架结构由炭化进行的程度决定，而骨架结构直接关系着催化剂的表面强酸密度和催化降酸性能，不充分的炭化将使得催化剂的骨架结构不稳定，过度的炭化则会导致强酸密度和催化活性的急剧下降。本文还对具有规则孔道结构的介孔炭基固体酸催化剂的合成及其催化降酸应用进行了研究。制备了具有介孔-大介孔双孔径分布的新型SBA-15分子筛，并以此作为介孔模板，以葡萄糖的甘油溶液为炭前驱物，采用纳米浇铸法制备了有序介孔炭材料，通过对介孔炭的磺化改性，成功制备了有序介孔炭基固体酸催化剂。研究表明，SBA-15分子筛独特的介孔-大介孔双孔径分布有利于炭前驱物快速浸渍到其孔道内，混合炭前驱物的使用提高了浇铸过程的完整性。通过低温N2吸附-脱附实验、XRD以及电镜分析表明，炭化温度及磺化温度是影响介孔炭基固体酸介孔结构的关键，在炭化温度600℃和磺化温度160℃的条件下，制备的介孔炭基固体酸兼具较高的表面强酸密度和丰富均一的介孔孔道结构的优点。本文对比考察了生物质炭基固体酸、介孔炭基固体酸以及强酸型离子交换树脂的催化降酸活性。结果表明，炭基固体酸催化剂的催化活性远高于强酸型离子交换树脂，其中尤以介孔炭基固体酸催化剂催化性能最好，反应3h原料油脂酸值可降至1mg KOH/g左右，游离脂肪酸转化率达到94.6%。介孔炭基固体酸优异的催化降酸性能得益于其均衡的表面强酸密度和介孔孔道结构。