1. 研究目的与意义
传统的均相催化，催化效率虽高，但副产物多、对环境污染严重。相比之下，新型的固体酸、碱催化剂，因其制备容易、产品纯度高、分离简便、环境友好等特点而得到广泛关注。其中，固体酸催化剂在利用价廉的高酸价油脂原料，通过多级反应制备脂肪酸甲酯的生产活动中应用更为广泛。催化剂的活性和选择性与催化剂的寿命紧密相关；并且因催化剂的再生费时、更换费钱，催化剂的寿命在总的经济核算中是个重要因素。因而，研究催化剂寿命的影响因素，分析劣化原因，指导延长催化剂的活性和寿命，对提高产品质量、降低成本、保护环境具有积极意义。
本论文主要采用水热合成法合成具有介孔结构的酸性固体氧化物催化剂，及以磁性体为核、催化活性体为壳的磁性固体酸催化剂，研究其优化合成条件及催化活性；参与高酸值原料油经多级反应制备脂肪酸甲酯中的预酯化反应，使酸值降低到碱催化酯交换所允许的范围。采用IR、扫描电镜（SEM）和孔径分布等分析方法，考察反应过程中催化剂活性及结构变化，并对催化剂进行寿命测试。研究影响催化剂寿命的主要因素，指导优化固体酸催化剂的制备及使用条件，延长催化剂使用寿命，提高经济与环境效益。
2. 国内外研究现状分析
自20世纪30年代法国的胡德利首次研制与开发出第一个固体酸催化剂硅酸铝以来，固体酸催化剂在石油催化裂化等领域中得到了广泛应用，固体酸催化剂所表现出来的优异特性及对环境的友好行为引起人们极大的兴趣.
美国爱阿华州立大学的一个科研小组，利用纳米技术在实验室研制出了一种新型催化剂，这些颗粒直径为250nm，即四百万分之一米。为研制新催化剂，首先利用相关的纳米技术，以精确控制的方式，制备出微细的、非常规的硅颗粒，然后将硅颗粒做成蜂巢状填充到有关催化剂中。新型催化剂属于混合型催化剂，既有酸性催化剂的特性，又有基本催化剂的特性。与目前使用的催化剂相比，新催化剂具有效率高、工艺简单、易回收和环保等特点，能够从现有生产工艺中汲取能量，并可排除一些有毒化学品，从而使生产工艺更简捷、更有效、更经济。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容
1、固体酸催化剂的制备：采用过水热合成法合成介孔氧化锆固体酸，采用以磁性体为核、催化活性体为壳的固体酸催化剂制备的方式制备磁性纳米催化剂。
2、固体酸催化剂的筛选与表征：考察不同酸根及其浓度，烧焙时间及温度对催化剂催化活性的影响，探索催化剂合成的最佳条件。考察催化剂的表面结构及微型构像。
4. 研究创新点
1、采用热分析、XRD、SEM、氮气吸附脱附技术，缩短寿命试验的考察时间；
2、通过分析催化剂载体结构的破坏程度来作为评价催化剂寿命的依据，可充分利用催化剂的可再生性，达到延长催化剂寿命的效果，更具环保意义。
