木本油料作物是发展生物柴油产业的具有竞争力的原料选择之一，木本油料作物生长周期较长，一次栽种可以多年收获，可以降低生物柴油的成本。乌桕作为其中一种，分布广，含油量高，其皮油的脂肪酸组成具有合适的碳链长度，具有非常好的发展前景。乌桕皮油的自由脂肪酸含量较高，具有较高的酸值，需对其进行预酯化的处理。作为酯化反应的催化剂，均相酸后续工艺复杂，催化剂难以回收是其主要缺点。固体酸催化剂活性高，与反应物异相容易分离，无设备腐蚀和环境污染，且易于回收，因此作为预酯化的催化剂引起人们的广泛关注。 本课题采用乌桕皮油作为生物柴油的生产原料，因为产地不同的乌桕皮油的性状略有不同，故对实验中采用的乌桕皮油的各项理化性质，水含量，脂肪酸组成进行了分析。 结果表明，乌桕皮油的自由脂肪酸和水的含量较高，在酯交换反应前应进行预酯化反应。 在预酯化过程中选择SO42-/MxOy固体超强酸催化剂，催化效率较高，但是，其比表面积是制约其发展的重要因素，因此本文采用将传统的分子筛和SO42-/MxOy型金属氧化物固体酸相结合，金属氧化物采用酯化反应中较常用的TiO2，并用(NH4)2S2O8代替了传统(NH4)2SO4，制备出具有介孔材料性质的固体超强酸，具有大比表面积，较合适的酸强度，较高的催化活性。 本课题制备了S2O82-TiO2/HZSM-5固体超强酸复合分子筛催化剂，用于催化乌桕皮油预酯化反应生产生物柴油。考察了不同TiO2负载量，不同浸渍浓度，浸渍时间长短，焙烧温度，焙烧时间对催化剂催化预酯化反应活性的影响。采用粒径，SEM，BET，XRD和FT-IR等分析手段表征了催化剂。 实验结果表明该催化剂具有良好的介孔材料的性质，并且具有较强的酸性。在TiO2的负载过程中，理论TiO2负载量在40％为最佳值，并随着TiO2含量的增加，除了负载过程，较大量的TiO2自身小颗粒析出并形成团聚，影响负载效果。 在(NH4)2S2O8溶液的促进过程中，最佳浸渍浓度为1.0mol/L，在该浓度下的最佳浸渍时间为4小时。促进剂浓度过高，浸渍时间过长，会使催化剂比表面积减小；促进剂浓度过低，浸渍时间过短，催化剂的酸中心数目过少。 焙烧温度也是影响催化剂活性的重要因素，对于S2O82-TiO2/HZSM-5，最佳的焙烧温度范围为400℃～450℃，在500℃以上时，TiO2过度晶化使S2O82-负载量减少而导致酸中心数减少。 焙烧时间对催化剂活性的结构和活性的影响不大，在450℃下，只要焙烧时间1小时以上，就可达到较好的催化效果。 S2O82-TiO2/HZSM-5催化剂应用于乌桕皮油的预酯化反应，反应温度70℃，甲醇与皮油的摩尔比约为10:1，催化剂用量5％(皮油质量)，搅拌转速300r/min，反应4小时转化率接近80％，能有效降低其酸值。 采用焙烧方法对催化剂的简单再生后，催化剂的活性恢复到新鲜催化剂的78％，证明，表面积炭只是该催化剂失活的部分原因。