丙酮缩甘油是一种优质的有机溶剂,增塑剂及重要的化工中间体,具有广阔的市场前景。丙酮缩甘油主要是由甘油与丙酮在酸催化下合成,但利用传统液体酸催化时会存在废酸污染和设备腐蚀、产物分离困难等问题。而固体酸是一种绿色的催化剂,对环境污染较小,在多种反应领域都表现出较高的催化活性,并且分离回收方便,是解决上述问题的一个较优方案,引起了催化领域内学者们的广泛关注。本文以竹粉为原料,以对甲苯磺酸一水合物为磺化剂,制备得到一系列碳基固体酸催化剂,并考察所制备的碳基固体酸催化丙酮与甘油合成丙酮缩甘油的催化效果,筛选确定了适宜的催化剂;然后在不同反应条件下对该催化剂催化合成丙酮缩甘油进行了系统研究。主要研究内容如下:（1）以竹粉为原料,对甲苯磺酸一水合物为磺化剂,通过一锅法同时完成碳化和磺化两个过程,并且对催化剂分别进行氮气热处理、空气热处理、ZnCl₂预处理、H₂0₂预处理等制备得到一系列碳基固体酸催化剂;也通过先碳化制备活性炭,再用浓硫酸磺化尝试制备多孔碳基固体酸。将上述制备获得的催化剂与商业树脂固体酸催化剂进行对比。通过各种表征手段,对所制备的固体酸进行表征,其中经过氮气热处理的碳基固体酸的表面酸度最大,而活性炭法制备的固体酸的比表面积最大,但其表面酸度最小。将上述固体酸在相同条件下用于催化合成丙酮缩甘油,结果表明,在相同条件下用经过氮气热处理的碳基固体酸催化甘油和丙酮反应时,丙酮缩甘油的收率最高。（2）为了进一步研究经过氮气热处理的碳基固体酸的催化性能,考察了反应温度、反应时间、丙酮与甘油的原料摩尔比和催化剂用量对甘油与丙酮合成丙酮缩甘油的影响,确定了适宜的反应条件:反应温度60℃,反应时间20min,丙酮与甘油的原料摩尔比为5:1,催化剂用量为甘油质量的0.4%。在该条件下进行实验时,甘油的转化率达到了 86.65%,丙酮缩甘油的收率达到了 84.72%。（3）对经过氮气热处理的碳基固体酸催化甘油与丙酮合成丙酮缩甘油的反应动力学进行研究,在消除内扩散和外扩散对反应的影响的条件下,在适宜的催化剂用量下（甘油质量的0.4%）和反应温度范围（313.2-333.2K）,建立了 2级丙酮缩甘油合成反应动力学模型,确定获得了动力学模型参数。该反应的动力学模型的指前因子k0为1.01 ×10⁶ L·mol^-1·s^-1,活化能Ea为61.13kJ·mol^-1。