生物柴油是一种绿色、安全、可再生的替代能源,对解决能源短缺和环境问题具有重大意义。目前,生物柴油工业化生产大都采用均相碱做催化剂,虽然催化效率高,但对原料要求相对较高,反应结束后催化剂与产物分离困难,且污染环境,而采用固体催化剂能够有效避免这些问题。另外,目前用于生物柴油生产的原料主要是食用油,不仅价格相对较高,且原料种植占据大量耕地,因此,需要开发新的生物柴油原料。为解决生物柴油生产中存在的上述催化剂和原料问题,本文对固体碱催化剂的研制及其用于制备生物柴油进行了探讨;同时还对采用超临界CO₂萃取技术提取桐油用做生物柴油原料进行了研究。本文首先对以NaAlO₂为催化剂、以菜籽油和甲醇为原料催化酯交换反应制备生物柴油时的NaAlO₂的催化活性和稳定性进行了考察,结果表明可使甲酯收率达到84%,但催化剂活性下降快,且与产物分离困难。又分别采用浸渍法制备负载型催化剂NaAlO₂/γ-Al₂O₃与NaAlO₂/MgO并进行了制备条件优化。结果表明,NaAlO₂/MgO比NaAlO₂/γ-Al₂O₃的活性与稳定性都较好;当固体碱催化剂NaAlO₂/MgO用于生物柴油生产时,甲酯收率达到86.68%;重复使用4次后,催化活性约下降10%。还利用IR、XRD和BET手段对催化剂进行表征。采用超临界CO₂萃取技术从桐子中提取桐油的工艺进行了研究,考察了物料粒径、萃取温度、萃取压力等对桐油提取率的影响并得到适宜的操作条件。结果表明,优化条件下桐油提取率达到55.16%,桐油回收率达到91%。另外,采用国标法测定了桐油的酸值和皂化值。与菜籽油相比,酸值较为接近,皂化值稍高,表明以超临界CO₂萃取得到的桐油可以直接用于生物柴油合成。本文还利用超临界CO₂萃取桐油的实验数据求得了桐油在SC-CO₂中的溶解度,并用Chrastil方程对溶解度数据进行关联。在30⁵0℃和25⁵5MPa的条件下,桐油在SC-CO₂溶解度为0.004⁰.026 g/L。Chrastil方程关联的平均相对误差为8.41%。