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碳酸甘油酯（GC）作为一种新型的具有高附加值的甘油衍生物,其分子结构中含有高活性的环状碳酸酯和羟基,性能优异,用途广泛,受到各国科研工作者的亲睐。在以甘油为原料酯交换合成GC的反应中,催化剂起着关键作用。已报道的催化剂分为三类:均相催化剂,生物催化剂和非均相催化剂。离子液体作为一种均相催化剂,其催化效果极佳,但生产成本远高于其他催化剂;生物催化剂中酶催化剂选择性高,但对环境敏感。非均相催化剂中,单一组分金属氧化物催化剂活性高但重复利用性差;负载型催化剂和复合固体碱催化剂可以很好的解决这个问题,与负载型催化剂相比,复合固体碱催化剂不用制备前驱体,对甘油酯交换合成GC的反应是很好的选择。本论文工作以制备高性能复合固体碱催化剂为突破口,探索催化剂制备条件、工艺条件对甘油转化率、GC收率的影响,通过催化剂表征分析,探讨催化剂结构和性能之间的关系。本论文的主要研究内容如下:采用Benson基团贡献法,Trouton规则等方法结合热力学基本公式对GC合成反应进行热力学分析。结果表明在标准状态下,该酯交换反应的焓变△rHmθ=10.42 k J/mol为正值,吉布斯自由能变△rGmθ=-26.85 k J/mol为负值,说明在标准状态下,酯交换反应为吸热反应且可自发进行。进一步分析该反应的焓变、吉布斯自由能变和平衡常数随温度的变化关系,结果表明,在300～390 K范围内,反应的焓变值总是大于零,且随温度的升高而降低,说明在此温度范围内,该反应为吸热反应,升高温度有利于反应的进行;反应的吉布斯自由能变随温度的升高而降低,且其值总为负值,进一步表明升高温度有利于反应的进行。为了对比,对该反应的热力学数据进行模拟,模拟结果显示在标准状况下,该反应焓变△rHmθ=13.72 k J·mol-1;反应吉布斯自由能变△rGmθ=-30.52 k J·mol-1,与上述估算结果基本一致。以甘油和碳酸二甲酯（DMC）为原料,以共沉淀法合成的高活性锂/镁复合固体碱为催化剂,催化合成GC。通过单因素实验,研究催化剂制备条件和反应工艺条件对甘油的转化率和GC收率的影响,结果表明:适宜的催化剂制备条件:n（Li）:n（Mg）=4:1。最佳反应工艺条件:n（甘油）:n（DMC）=1:3,反应温度80 oC,反应时间2.0 h,催化剂用量为甘油质量的4%。对催化剂的进行XRD和FT-IT表征,结果发现催化剂活性组分主要是Li2CO3,通过CO2-TPD表征结合催化剂性能数据,表明强碱性位促进甘油的转化,同时也有利于GC的分解。催化剂重复试验及元素分析结果表明,该催化剂的结构稳定性不高,含Li活性组分的流失导致催化剂活性降低的原因。采用焙烧改性的方法对锂/镁复合固体碱催化剂进行改性,并考察其催化合成GC的催化性能研究。研究表明,在最佳反应条件下,甘油转化率达到97.6%,GC收率达到95.5%。重复使用4次后,GC的收率仍高达92%。通过对焙烧改性催化剂进行XRD、FT-IT和CO2-TPD的表征结果,揭示了催化剂活性增强和稳定性提高的原因在于高温焙烧促进弱、中强碱性位向强碱性位的转化,催化剂表面的活性组分与催化剂体相紧密结合,生成的强碱性位Mg O不易流失。同时结合实验现象,初步推测了GC合成的反应机理。