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脂肪酸甲酯，一般又称生物柴油，是以植物果实、种子、或动物脂肪油、废弃的食用油等作原料，与醇类(甲醇、乙醇)经酯化反应获得。通过酯交换反应制备的脂肪酸甲酯因具有适当的粘度、沸点、高十八烷值、无毒和可生物降解等优点而逐渐成为石化柴油的替代品。因此，寻找具有高活性、高选择性、反应条件温和、对设备腐蚀性小、对环境污染小、催化剂可重复使用的催化剂成为许多研究者的目标。
本论文分为三个部分，分别对两个系列的催化剂和分析测定方法进行了研究。
1、采用浸渍法制备了固体碱KI/Al2O3催化剂，并用来催化大豆油酯交换反应，采用Hammett指示剂-苯甲酸法、SEM、IR、XRD以及DTA-TG等分析手段对固体碱进行了表征。探讨了反应条件，包括醇油摩尔比、催化剂用量、反应时间、共溶剂和搅拌速度以及催化剂的制备条件，包括煅烧温度和负载量对转化率的影响；结果表明KI/Al2O3催化大豆油酯交换反应的最适反应条件和制备条件是：醇油摩尔比15：1、催化剂用量2.5﹪、反应时间8h、负载量0.35g/g、煅烧温度500℃，在最佳反应条件下转化率可达95.7﹪。KI/Al2O3的碱强度为H_=15.0～18.4；KI在Al2O3上为单层分散，分散阈值在0.35～0.40之间；固体表面碱性羟基和KI热分解生成K2O是其具有催化活性的重要原因。
2、研究了Zn/I2催化剂催化大豆油酯交换反应最适反应条件。研究发现，当醇/油摩尔比为42：1、反应时间26h、催化剂用量Zn5wt.﹪和I25wt.﹪和反应温度65℃时，大豆油的转化率为96﹪。同时，为了加快反应速率，研究了以THF和DMSO为共溶剂时对转化率的影响，发现以DMSO为共溶剂时可以加快反应速率。大豆油与共溶剂DMSO的最佳用量是大豆油/DMSO(mol/mol)=6：1。
3、研究了一个能够用于快速监测大豆油酯交换反应分析方法。实验结果表明，可以通过采用简单的线性方程对产品混合物的羟值或折光率进行测定来确定转化率。采用该方法测得的数值与采用1H-NMR法测定的数值很好吻合。和其它分析方法相比，该方法能够比较简单、快速、廉价地分析样品的转化率，尤其适用于工业生产中的在线检测。