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石油资源的日益枯竭和人们环保意识的提高，加快了环境友好的可再生能源的开发利用。生物柴油和石化柴油含碳量类似（碳链长介于C14-C24），主要指标一致且可以与石化柴油以任意比例混合使用。本课题选用生长周期短、含油量高的微藻油脂为原料。传统的油脂酯交换反应采用均相催化剂，但存在催化剂对设备腐蚀性强、不能回收重复使用、后处理产生大量废水、污染环境等问题。本课题选用核壳结构的纳米粒子作为催化剂，它既保持了高的催化性能，又使催化剂易于分离回收、可重复使用。而制备纳米核壳结构催化剂的关键在于单分散磁核的制备。首先，选用共沉淀法和溶剂热法制备磁核Fe3O4。其中共沉淀法制备的磁性纳米粒子虽然量较多，但是团聚现象严重，并不能满足实验要求，故使用溶剂热法制备磁性颗粒，本课题使用微波加热替代了传统的反应釜加热，从而大大降低反应时间，起到了节能的效果，且所得的磁核晶粒粒径在10nm左右，颗粒大小为30-50nm左右,具有较好的单分散性。其次，使用固体碱催化剂CaO、NaOH·ZrO2制备生物柴油。以微藻油脂为原料，以CaO、NaOH·ZrO2为催化剂，两者催化所得的产物甲酯含量相近，分别为78.7%、80.4%；以花生油为原料时两者的转酯化率分别为100%、95.5%。可知自制的催化剂NaOH·ZrO2具有较高的催化活性，当以微藻毛油为原料时，该催化剂在重复利用时,发现催化活性逐渐地降低。同时探讨了以微藻油为原料时SO24/ZrO2的催化活性，随着温度的升高，产物甲酯含量逐渐的增大，但是增幅不大。最后为了解决催化剂难从反应体系中分离的问题，以Fe3O4颗粒为载体，催化活性物质成分包覆在颗粒表面。制得的Fe2-3O4@SO4·ZrO2催化剂催化微藻油脂进行转酯化反应，重复使用率高。浸渍NaOH制得Fe3O4@NaOH·ZrO2催化剂催化微藻油脂进行转酯化反应，重复使用5次，由结果知催化活性逐渐的降低。微藻油脂的酸值较高，故本课题使用两步法制备生物柴油，即使用核壳纳米固体酸催化剂Fe3O4@SO2-4·ZrO2预处理微藻毛油，之后使用Fe3O4@NaOH·ZrO2催化转酯化反应，测得最终的甲酯含量为82.3%。