随着世界工业化和现代化进程的加快,对石油资源的需求量越来越大,然而大量使用石化燃料将会带来能源危机和环境问题,因此寻找新型的可替代能源越来越受到关注。生物柴油由于具有可再生、绿色环保、可降解等优点,被认为是石化燃料最好的替代品。以高酸值油脂代替纯植物食用油可以降低生产成本,提高生物柴油的竞争力。目前使用高酸值油脂制备生物柴油的过程可分为两步:预酯化和酯交换。催化剂多以均相酸碱为主,而均相酸碱催化剂带来产物不易分离、催化剂回收困难、水洗产生大量废水、不能连续化生产等问题,针对这些问题,本文对两种不同的固体催化剂（介孔碳基固体酸和硅酸锂固体碱）及其在高酸值油脂制备生物柴油中的应用进行系统研究。（1）以蔗糖为碳源、SiO₂为模板剂,采用碳化-磺化法制备介孔碳基固体酸催化剂,采用酸碱滴定、BET、XRD、FT-IR、SEM等方法对其进行表征,考察碳化温度、磺化温度、模板剂用量对催化剂表面-SO3H数量、比表面积和孔径的影响,并将其用于大豆油与甲醇的酯交换反应,结果表明:制备催化剂的适宜条件为碳化温度400℃、磺化温度170℃、m二氧化硅:m蔗糖=1:2;大豆油与甲醇酯交换反应的最佳条件为醇油摩尔比30:1、反应时间4h、催化剂用量8%,生物柴油收率最高达95.94%。在此反应条件下,考察催化剂的耐酸性,当油脂中脂肪酸含量高达15%时,酯交换转化率可达到90.87%,脂肪酸转化率达到99%,为高酸值油脂一步法制备生物柴油奠定了基础。（2）在低温、常压下,考察介孔碳基固体酸催化剂催化油酸的酯化反应,在油醇摩尔比1:15、反应温度70℃、反应时间3h、催化剂用量8%的条件下,酯化转化率达到最大97.47%,催化剂重复使用5次,转化率依然达到96%以上;并对介孔碳基固体酸催化酯化反应动力学进行初步研究,反应级数1.38,表观活化能为58.7kJ/mol。（3）以二氧化硅和氢氧化锂为原料,通过沉淀法制备硅酸锂固体碱催化剂,采用SEM、XRD等手段对催化剂进行表征,将制备的催化剂用于催化大豆油与甲醇的酯交换反应,通过单因素优化法考察最佳反应条件:醇油摩尔比12:1、催化剂用量6%、反应温度65℃、反应时间2h,生物柴油转化率达到99.64%,催化效果与液体碱相当,可以用于高酸值油脂制备生物柴油的第二步催化反应,也可用于一般油脂一步酯交换法制备生物柴油。催化剂重复使用5次后,转化率达到96.36%,表现出非常好的稳定。