生物柴油作为一种新型的生物质清洁能源,具有环保性和可再生性。以磁性钙基固体碱催化酯交换反应合成生物柴油,不仅解决了传统均相催化剂与产物难分离以及废液污染环境等问题,同时具有对设备无腐蚀、催化活性高、易于磁分离和重复利用性好等优点。本论文主要研究了四类新型的固体碱催化剂,并且对催化剂进行了表征测试以及催化合成生物柴油的活性探究。根据钙镁之间存在的协同作用能够提高氧化钙的催化活性的思想,探究了以铁酸镁为磁核的催化剂。该催化剂在大豆油和甲醇酯交换合成生物柴油的过程中具有较高的催化活性。在催化剂用量1.0 wt.%,醇油摩尔比12:1,反应温度70 oC,反应时间3 h的反应条件下,CaO@MgFe2O4催化剂的生物柴油产率为98.3%。在酯交换反应中,CaO@MgFe2O4催化剂相对于纯氧化钙具有更好的催化活性、耐酸性和耐水性。相对于纯CaO而言,该磁性催化剂在外加磁场的条件下就可以在反应完成后进行回收分离,并且在重复使用5次时,催化产率仍能达到89.7%。这表明CaO@MgFe2O4催化剂有很好的稳定性和再循环使用能力。这些优越的表现可归因于钙和镁之间的协同作用。通过使用草酸钙和草酸镁作为前驱体制备了一种新型钙镁混合氧化物催化剂,并将其应用于大豆油的酯交换反应中。通过分析结果可知,该催化剂具有规整的块状结构并且相对于纯氧化钙具有更好的耐水性能。同时,该CaO-MgO具有更多的碱活性位在甲醇活化过程中提供了更高的催化活性。在以Ca/Mg摩尔比1:3的CaO-MgO作为催化剂,最佳反应条件:催化剂用量1.0 wt.%,醇油摩尔比12:1,70 oC的温度下反应2 h时,得到最高的生物柴油产率98.4%。这种稳定的固体碱催化剂在重复使用5次时,催化产率仍能高于90.0%,这说明混合氧化物CaO-MgO催化剂具有良好的可重复使用性。通过以草酸盐为前驱体合成了一种以CaO-MgO作为活性组分,以CoFe2O4作为磁核的磁性固体碱催化剂,并用于大豆油与甲醇的酯交换反应中。对制备的磁性固体碱催化剂进行了磁滞回线、X-射线衍射(XRD)、CO2-TPD及透射电镜(TEM)表征。考察了不同核壳物质的量比、焙烧温度、反应温度、反应时间、醇油摩尔比以及催化剂用量等因素对大豆油转化为生物柴油产率的影响。结果表明,当核壳摩尔比为1:6、焙烧温度为700 oC、反应温度65 oC、反应时间3 h、醇油物质的量比12:1、催化剂为大豆油质量的1.0 wt.%时,生物柴油最大产率为98.1%。该催化剂在重复利用4次时生物柴油的产率仍高于90.0%。制备了具有磁性和催化活性的双功能催化剂CaO包裹铁酸锶,用于催化大豆油酯交换制备生物柴油的清洁生产过程。对CaO包裹铁酸锶进行了XRD、TEM、磁性和CO2-TPD等表征分析,探讨了该催化剂的重复利用性能。通过透射电镜图片可知该催化剂具有类似于包裹形式的结构。在催化剂用量0.5 wt.%,醇油摩尔比12:1,反应温度70oC,反应2 h的条件下生物柴油产率可达94.9%。