在资源短缺、环境污染等问题日益突出的今天，生物质资源化学转化利用是各国研究的热点，以生物质资源代替化石资源、以生物基材料代替石化材料，为发展绿色经济、循环经济奠定了基础。动植物油脂是一种重要的生物质资源。本文主要针对动植物油脂酯交换、环氧化利用过程中传统均相酸碱催化剂腐蚀设备、后处理复杂、污染环境等弊端，以及传统固体催化剂活性低、回收难的问题，重点开发了新型的酯交换用负载型高效磁性固体酸催化剂S2O82-/ZrO2-Al2O3-Fe3O4和HPWA/SiO2-Fe3O4、环氧化用过氧磷钨酸盐相转移催化剂(C21H38N)3[PW4O16]，以白花树果油为原料，研究了绿色催化体系下木本油脂的综合利用技术，对所制新型催化剂及生物基产品进行了系统的表征与性能分析，评价了其应用前景。主要研究成果归纳如下：1、采用化学共沉淀法合成了纳米Fe3O4磁基体，经包覆、浸渍、活化处理后制得磁性固体超强酸S2O82-/ZrO2-Al2O3-Fe3O4，对其进行结构、酸性、磁性表征发现：S2O82-促进剂以螯合双配位和桥式双配位两种方式与ZrO2结合，增强了Zr4+表面的L酸强度，催化剂具有超强酸性；Al2O3和Fe3O4的引入抑制了ZrO2由四方晶型向单斜晶型的转变，增强了其稳定性；催化剂颗粒细小，磁基体、磁载体均为纳米级，煅烧处理后形成介孔结构，平均孔径为4.26nm，比表面积为140.75m2/g，孔容为0.141cm3/g；Fe3O4赋予了催化剂良好的超顺磁性，活化处理后比饱和磁化强度为7.63emu/g。催化剂经2.5mol/L(NH4)2S2O8溶液浸渍，600℃煅烧3h后，以白花树果油酯交换制备生物柴油考察了其催化性能，最佳反应条件为醇油摩尔比8:1，催化剂用量8%，反应温度75℃，反应时间4.5h，此时原料油转化率可达89.3%。S2O82-/ZrO2-Al2O3-Fe3O4活性较高，但重复利用性一般，存在严重的表面积炭和硫流失现象，第5次利用时，催化转化率仅为29.4%。2、通过溶胶-凝胶法对Fe3O4磁基体进行了SiO2包覆及磷钨酸负载，制得磁性杂多酸HPWA/SiO2-Fe3O4，表征发现：SiO2的引入未破坏Fe3O4磁基体的立方尖晶体结构，催化剂保持了磷钨酸母体的Keggin结构，具有中强酸性；通过固载极大地改善了磷钨酸原有的孔道结构，其比表面积、孔容分别增大了477.4%、300%，孔径减小了50%，有利于催化活性的提高；HPWA/SiO2-Fe3O4表现出良好的超顺磁性，300℃煅烧后比饱和磁化强度为24.17emu/g。以白花树果油酯交换制备生物柴油考察了其催化性能，最佳反应条件为：醇油摩尔比12:1，催化剂用量10%，反应温度75℃，反应时间6h，此时原料油转化率可达86.1%，催化剂磁回收率达91.6%。HPWA/SiO2-Fe3O4具有良好的磁性、活性稳定性，第6次利用催化转化率仍达80.4%，磁回收率达86.8%。3、制备了具有Keggin结构的磷钨杂多酸季铵盐相转移催化剂(C21H38N)3[PW4O16]。通过催化白花树脂肪酸甲酯环氧化考察了催化剂的催化性能，发现氯代十六烷基吡啶、磷酸、钨酸的摩尔比为2:1:4时，(C21H38N)3[PW4O16]具有较高的催化活性，优化反应条件为脂肪酸甲酯10g，催化剂用量3.5%，H2O2用量55%，反应温度65℃，反应时间2h，溶剂乙酸乙酯20mL，此时白花树果油EFAME平均环氧值可达4.81%。4、所制白花树果油基生物柴油洁净度好，含硫量极低，雾化性能和蒸发性能均优于市售0#柴油，具有优良的燃烧特性，其主要品质指标达到美国ASTM标准、德国DINE标准及我国《柴油机燃料调和用生物柴油（BD100）》的技术要求；但低温流动性不及0#柴油，可通过与矿物柴油调和加以改善。所制白花树果油基EFAME增塑剂与DOP以同等比例添加制成混合增塑剂EDP-20，表现出优异的综合增塑性能，其试样断裂伸长率较DOP体系增大了29.83%，热老化整体变色时间延长近3倍，玻璃化转变温度降至-1.06℃，动态热稳定时间增加了32.59%。白花树果油基生物质产品可实现分替代石化柴油、石化增塑材料等，具有广阔的应用前景。