生物柴油是一种环境友好型替代燃料,具有可再生、低碳环保、高闪点、高润滑性能等特点。在当前能源危机和环境问题严峻的背景下,发展生物柴油产业有望降低我国的石油进口依存度,促进环境清洁和社会可持续发展。目前制备生物柴油的首选方法是酯交换法。近年来,酯交换反应的研究重点聚焦在非均相固体碱催化剂的研制与开发。研究表明,采用固体碱作为酯交换反应催化剂可以避免传统均相酸催化催化剂难以与产物分离、废酸废水污染环境的问题。然而,传统的制备固体碱催化剂的方法包括浸渍法、共沉淀法、溶胶-凝胶法等,这些方法大多操作复杂且成本较高,很难大规模应用于工业化生产中。因此,研究新的简单易行且成本低廉的固体碱催化剂制备方法,并对酯交换反应过程工艺参数进行优化,有利于提高生产效率和节约生产资源,对于生物柴油技术的发展和推广具有重要的理论和实践意义。（1）本文采用基于桦木屑为模板的外模板法制备了不同比例的CaO/ZrO₂复合氧化物催化剂。利用TG-DSC方法研究了催化剂前驱体的热分解过程,利用BET、XRD、XPS、CO₂-TPD、SEM等表征手段,从物理化学性质、微观形貌和碱性特征等方面对所制备的催化剂进行了评价。结果表明,相较于传统的制备方法,模板法所制催化剂具有桦木的生物形态,且模板的使用有助于改善其孔道结构并提高其比表面积、孔径和孔体积;同时,这些具有生物形态的复合氧化物还保持了较高的酯交换反应催化活性和可再生性。在催化剂中n（Ca）:n（Zr）=0.3、催化剂用量（基于菜籽油的质量）8%（wt）、甲醇与菜籽油的摩尔比72、反应温度100℃、反应时间6h的条件下,生物柴油的收率最高可达到91%。该催化剂重复利用5次之后仍具有较高的活性,没有出现明显的活性组分流失现象。（2）采用模板法制备了Zn/Al/Cr三元复合氧化物催化剂。采用BET、XRD、XPS、SEM和XPS等手段,对所制备的催化剂进行了表征。结果表明,模板法所制催化剂具良好的孔结构性能,Cr³⁺的离子加入提高了Zn/Al复合氧化物的催化活性和可再生性。此外,酯交换反应结果显示,在催化剂中n（Zn）:n（Al+Cr）=2:1,n（Cr）:n（Al）=1:1,催化剂用量（基于菜籽油的质量）10%（wt）、甲醇与菜籽油的摩尔比60、反应温度130℃、反应时间6h的条件下,生物柴油的收率最高可达到92%。该催化剂在连续使用4次时保持了良好的活性,但在第5次使用时出现了一定的失活现象。