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能源是人类生存的基础,绿色发展是永续发展的必要条件,化石能源过度使用带来的环境问题日益严峻。生物柴油作为一种绿色可再生能源,是化石柴油理想的替代品。传统方法使用无机强酸碱或Lewis酸等作为制备生物柴油的催化剂,由于有副产物生成、产物分离困难、难以循环使用等缺点导致无法用于工业生产;杂多酸是非常强的Br?nsted酸,其中磷钨酸(H3PW12O40·x H2O,以下缩写为HPW)酸性最强、酸催化活性最好,而且对环境几乎没有影响。但由于上述都是均相催化剂,针对其存在的问题,学者们发现了多种负载型非均相催化剂,其中高分子负载杂多酸催化剂既解决了HPW作为均相催化剂时易溶于极性溶剂和易团聚等缺点,又使其具备高分子负载型催化剂的系列优点,而且在油酸和甲醇的酯化反应中展现出良好的催化活性。具体研究内容如下:(1)以八甲基环四硅氧烷(D4)、3-氨丙基甲基二乙氧基硅烷(APDES)和六甲基二硅氧烷(MM)为原料,以四甲基氢氧化铵(TMAH)为催化剂,合成了一种氨丙基硅氧烷嵌段共聚物(ASBC)。使用一系列表征仪器,对共聚物的理化性质进行表征:使用核磁共振氢谱(1H-NMR)、核磁共振碳谱(13C-NMR)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)对共聚物的分子结构进行测定;使用旋转粘度计、凝胶渗透色谱法(GPC)和盐酸滴定法分别测试了共聚物的粘度、分子量和胺值。(2)以自合成的ASBC为载体,以HPW为活性位点,通过化学键联法的酸碱、配位和氢键作用,制备一系列高分子负载型非均相复合材料xHPW/ASBC。使用一系列表征仪器,对复合材料的理化性质进行表征:通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、紫外-可见吸收光谱(UV-vis)和拉曼散射光谱(Raman),对复合材料的组成结构进行表征;使用广角X射线粉末衍射(XRD)对复合材料的晶型进行研究;通过热重分析(TGA)测试了复合材料的热稳定性;使用X射线光电子能谱(XPS)测试得到了0.5HPW/ASBC复合材料表面元素组成和原子价态;通过接触角测试(CAs)对复合材料的疏水性进行分析;使用超高分辨热场发射扫描电镜(SEM)对纯HPW和0.5HPW/ASBC复合材料的表面形态进行观察和对比。(3)以油酸和甲醇的酯化反应为模型反应,通过单因素实验,分别考察了催化剂种类、醇酸摩尔比、HPW加入量、催化剂用量、反应温度、反应时间、搅拌速率和催化剂循环使用对催化性能的影响。催化产率数据通过1H-NMR测试和峰面积计算法得到。最后对3次循环使用后的0.5HPW/ASBC复合材料的理化性质进行测试。