目的：以棉籽油为原料,进行离子液体、氢氧化钠和脂肪酶作为催化剂制备生物柴油的工艺比较研究,以脂肪酸甲酯的收率为指标,考察了影响酯交换反应的因素,通过正交实验得到离子液体催化酯交换反应的优化工艺条件。方法：分别使用离子液体、氢氧化钠和脂肪酶作为催化剂催化棉籽油制备生物柴油。利用薄层层析色谱和高效液相色谱对生物柴油进行定性、定量分析,并获得其收率。通过单因素多水平实验及正交实验优化酯交换反应的工艺条件,比较分析各种催化剂的催化效果、稳定性、经济性及环境友好性。结果：1.棉籽油在离子液体[Bmim]OH催化下,酯交换反应制取生物柴油的影响因素依次为：醇油摩尔比>催化剂用量>反应时间>反应温度；[Bmim]OH催化制备生物柴油的优化条件是醇油摩尔比7：1,催化剂用量3.5%,反应时间50min；反应温度55℃；在该条件下脂肪酸甲酯的收率在91.7%-93.5%之间,离子液体[Bmim]OH性质稳定,能重复使用6次以上。2.棉籽油在离子液体[Emim]OH催化下,酯交换反应制取生物柴油的影响因素依次为：醇油摩尔比>反应温度>反应时间>催化剂用量；[Emim]OH催化制备生物柴油的优化条件是醇油摩尔比6：1,催化剂用量3.5%,反应时间50min；反应温度55℃；在该条件下脂肪酸甲酯的收率在89.8%-90.7%之间；离子液体[Emim]OH性质稳定,能重复使用6次以上。3.棉籽油在NaOH催化下,酯交换反应制取生物柴油的影响因素依次为：醇油摩尔比>反应时间>催化剂用量>反应温度；NaOH催化制备生物柴油的优化条件是醇油摩尔比7：1,催化剂用量1.4%,反应时间60min,反应温度55℃;在该条件下脂肪酸甲酯的收率在89.7%-90.9%之间。4.棉籽油在生物酶Nov435催化下,酯交换反应制备生物柴油的工艺条件是：醇油摩尔比为3.5：1、酶用量为10%、反应温度为50℃、转速为160r/min,反应时间24h,在此条件下进行酶催化制备生物柴油的验证实验,实验表明脂肪酸甲酯收率均在90%以上,而且酶催化剂处理后能重复利用。结论：1.利用离子液体、氢氧化钠和生物酶催化制备了棉籽油生物柴油,利用高效液相色谱和薄层层析色谱定性、定量分析了产物。2.运用单因素多水平实验及正交实验分析醇油摩尔比、催化剂用量、反应时间等因素对酯交换反应的影响,并获得四种催化剂催化制备棉籽油生物柴油的优化反应条件。3.通过对催化剂催化性能、稳定性、经济性及环境友好性的比较,表明离子液体是生物柴油制备工艺中较优越的催化剂。