随着社会的发展，能量需求不断增加，环境污染日益严重，研究和发展新型“清洁”可再生能源是人类可持续发展的迫切需求。生物柴油是一种环境友好的可再生燃料，已受到世界各国的普遍关注。催化剂的性质对生物柴油生产的工艺、成本、环境污染和产品质量具有重大影响。　　我们课题组以来源广泛、价格低廉、在自然界中容易降解的虾壳等生物甲壳作为催化剂的基体材料，建立针对生物甲壳特性的酯交换催化剂制备新方法。在这里，系统地研究了生物甲壳基催化剂家族，催化活性的起源和失去机制，催化机理和催化活性位结构和组成变化与催化酯交换性能的关系。为发现或合成新型催化剂材料，揭示多相催化酯交换反应规律提供新的理论和实验依据。　　采用三步法：不完全碳化‐化学改性剂浸渍‐活化制备了甲鱼壳、虾壳和蟹壳系列生物柴油催化剂，以菜籽油与甲醇酯交换反应制备生物柴油评价催化活性，利用原子吸收光谱（AAS）、离子色谱（IC）、X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）、热重分析仪（TGA）、BET比表面积测定、能量散射光谱(EDS)和 X射线光电子能谱仪（XPS）等表征催化剂的结构和性能。结果表明，所合成的生物甲壳系列催化剂均具有很高的催化酯交换活性，在反应温度为65-70℃，反应时间为3h，醇油物质的量比为9:1，生物柴油的产率均达到90％以上；催化剂的活性位点可能是在活化过程中KF和不完全碳化的生物甲壳形成的新晶相KCaF3，类化学键K···F···Ca的存在使得活性位点有活化甲醇的能力；催化剂失活原因可能是在酯交换反应过程中，反应体系中存在的脂肪酸和催化剂基质中的钙反应形成不溶性膜状的油酸钙，油酸钙覆盖在催化剂的表面导致催化活性的降低，阐明了含钙催化剂在催化生物柴油过程中失活的普遍机制。　　生物甲壳催化剂不仅使生物柴油生产过程环境友好，而且这种催化剂的原料及制备过程也有显著的绿色化学特点。研究可再生的生物甲壳催化剂催化制备绿色生物燃料——生物柴油，对于资源的综合利用和人类可持续发展具有重要的现实和长远意义。