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针对目前浓硫酸催化合成高碳酯的反应中存在的环境问题，开展了固体超强酸催化剂的制备与应用研究。固体超强酸催化剂与传统的浓硫酸催化剂比较，具有催化效果好，综合运行成本低，且不腐蚀设备、无含酸废水排放等优点，以固体酸作催化剂的有机合成工艺具有绿色化学和清洁生产的特征，使得该类研究具有学术价值和广阔的应用前景。
本文以TiO2为载体负载SO42-，制备出固体超强酸SO42-/MoO3-TiO2，之后对其进行改性，将改性后的催化剂用于酯化反应工艺取得了较为理想的催化效果。
1、通过实验，确定了SO42-/MoO3-TiO2催化剂制备的技术路线。以油酸月桂酯的合成为探针反应，考察了固体超强酸制备条件对催化活性的影响。得到最佳制备条件为：MoO3含量20％，硫酸浸渍浓度0.5mol/L，浸渍时间1h，焙烧温度500℃，焙烧时间3h。
2、以正交试验L9(34)优化了SO42-/MoO3-TiO2催化合成油酸月桂酯的工艺条件。实验结果表明，催化合成油酸月桂酯的优化工艺条件为：甲苯用量为5ml，n(月桂醇)：n(油酸)为1.2:1，催化剂用量为3％，反应时间1.5h。
3、对SO42-/MoO3-TiO2固体超强酸进行改性，确定了改性效果最佳的固体超强酸SO42-/MoO3-TiO2-SiO2，并对它的制备工艺进行了优化，得到的优化条件是：TiO2含量为40％，MoO3含量15％，硫酸浸渍浓度为0.5mol/L，硫酸浸渍时间1h，焙烧温度500℃，焙烧时间3h。
4、将制备的SO42-/MoO3-TiO2-SiO2固体超强酸用于硬脂酸月桂酯的合成反应中，对其合成工艺进行了优化，并对固体超强酸SO42-/MoO3-TiO2-SiO2的寿命进行了考察。得到最佳的合成工艺是：n(月桂醇)：n(硬脂酸)=1.2:1，催化剂用量2％(相对硬脂酸质量百分数)，甲苯用量5ml，反应时间3h，反应油浴温度为140℃。在优化工艺下得到的硬脂酸月桂酯的酯化率为97.13％，并且固体超强酸重复使用4次后其酯化率下降不超过5％。对产物进行红外分析后，确认得到的产物是硬脂酸月桂酯。
最后，利用FT-IR、TG-DTG、XRD、BET等分析手段对制备的两种固体超强酸催化剂进行结构表征。实验结果表明两种催化剂的表面为螯合双配位吸附，表面酸位为螯合式双配位体，属固体超强酸结构。SiO2的引入具有稳定催化剂SO42-的作用，使其流失变得较为困难，并且大大提高了催化剂的比表面积。