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随着燃料结构逐渐去化石化，生物柴油作为一种可再生替代能源引起了世界范围内的广泛关注。国内对于废油脂生物柴油的生产和推广应用也提供了针对性的政策支持。由于废油脂含有一定浓度的游离脂肪酸，由废油脂制备生物柴油需要采用二步法——先酯化反应降酸，再进行酯交换反应。传统酯化反应采用浓硫酸等液体酸催化剂，存在催化剂不能重复利用、产物分离纯化复杂、资源消耗量大、产生二次污染等问题。与其他固体酸相比，阳离子交换树脂固体酸可在较温和反应条件下，高效催化油脂酯化降酸，具有较好的应用前景，但仍有诸多基础问题需要研究解决。 本研究采用悬浮聚合法制备了St-DVB系大孔阳离子交换树脂，并考察了致孔剂和交联剂对树脂催化剂孔结构和催化性能的影响。使用制备的催化剂应用于油脂酯化反应测试，并与市售树脂A15和BD20进行对比，考察了温度、甲醇浓度（醇酸比）对酯化反应的影响。深度解析了原料中含有的水和反应生成的水对树脂催化性能的不同影响规律。在使用阳离子交换树脂催化废油脂酯化降酸时，发现了废油脂特有的“自催化”现象，并对起作用的“自催化”物质及其与阳离子交换树脂“协同催化”酯化反应进行了初步研究。 本研究得到如下结论: 通过悬浮聚合法，以去离子水为悬浮剂，明胶为分散剂，苯乙烯为单体，二乙烯苯(80％)为交联剂，液体石蜡和邻苯二甲酸二丁酯为混合致孔剂，过氧化苯甲酰为引发剂，通过85℃-2h，95℃-4h的程序升温合成交联度为50％树脂载体白球，并使用93％浓硫酸为磺化试剂，按照5 mL硫酸/lg白球的比例，通过70℃-1h，82℃-6h，110℃-1h的程序升温合成比表面积为185 cm2·g-1，总孔容为0.45 cm3·g-1，平均孔径为9.7nm的大孔型阳离子交换树脂ST08-50。在反应温度为100℃，醇酸摩尔比15∶1，催化剂添加量10 wt.％（油重），3h催化酸值为64.9mg KOH· g-1的油脂酯化达到酯化率97.8％，同样条件下市售凝胶树脂BD20的酯化率为97.5％。 ST08-50的大孔、高比表面积结构能够提高其对甲醇的利用率，并且在催化高酸值油脂时相对BD20更具优势:即当脂肪酸含量高于50 wt.％时，ST08-50相对于BD20高出1.03～2.10％的酯化效率。但是，ST08-50的大孔结构也使得其机械稳定性弱于BD20。 原料中含有的水和酯化反应生成的水对树脂活性的影响机理存在差异:原料中含有的水在酯化反应发生之前吸附于磺酸基形成水合阳离子，阻止底物分子接近，而反应生成的水则受到来自反应体系中其他物质的竞争，对树脂活性的影响弱于原料中含有的水。原料含水量与酯化的游离脂肪酸存在线性关系，升高温度能够弱化原料中含有的水对树脂催化酯化反应的负面影响。 在无催化剂填加实验条件（反应温度100℃，醇油摩尔比10∶1，3小时）下，废油脂-1酯化率达到54.6％，即废油脂的“自催化”现象。废油脂特有的“自催化”现象主要是由其中含有的约0.30±0.06 mmol H+·g-1的油溶性非FFA的B酸成分所导致，Fe3+等过渡金属离子L酸也是可能的复合“自催化”物质组分，但其对阳离子交换树脂也具有毒化作用。在阳离子交换树脂催化下，废油脂中非FFA有机B酸、金属离子联合作用于酯化反应，产生“协同催化”效应。