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生物柴油由于环境友好性和可再生性成为各国在可再生能源领域的研究重点。传统的强酸、碱均相催化法制备生物柴油会导致分离工艺复杂，设备腐蚀严重，产生大量的废酸和废碱，造成严重的环境污染。有机高分子材料具有易于功能化改性的特点，为发展绿色的高性能膜催化剂制备生物柴油提供了重要手段。 本文通过胍基化试剂三氧化硫脲改性壳聚糖制备了胍基化壳聚糖(GCS-SO3H)膜材料，并以碱性胍基化壳聚糖(GCS-OH)催化膜为非均相催化剂，催化大豆油和甲醇体系酯交换反应与绿色集成工艺制备生物柴油。研究结果如下: (1)采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)和热重分析(TG)等表征手段研究了GCS-OH催化膜的结构与性能。研究结果表明，当反应温度为60℃，反应时间为55 min，壳聚糖(CS)/三氧化硫脲(AIMSOA)投料摩尔比为1∶2.5时，GCS-SO3H的胍基取代度可达40％，且制备的复合膜催化膜具有较高的碱强度及热稳定性。 (2)在间歇酯交换反应中，通过单因素考察确定的最佳工艺参数如下:催化膜用量为20 wt.％、醇油质量比为2.5∶1、反应温度60℃、反应时间6h。在此条件下所制备生物柴油的转化率最高可达98.8％，且5次循环反应后表现出优异的重复使用性能。 (3)建立了GCS-OH催化膜催化酯交换反应动力学模型，为催化膜制备生物柴油提供了理论依据。动力学研究表明，反应级数为α=1在本实验条件范围之内建立的动力学方程能较好的描述该反应过程，反应活化能为Ea=76.95 kJ/mol，指前因子A=7.94×109 min-1。 (4)以GCS-OH为复合膜材料，以非织造布(NWF)为支撑材料，采用溶剂蒸发法制备出GCS-OH/NWF复合膜并构建了膜反应器，实现在贯流(Flow-through)工艺模式下连续催化制备生物柴油。研究表明，在反应条件为:反应温度60℃，醇油质量比1.5∶1，单层膜厚度2.32 min，膜孔体积11.087cm3时，复合膜连续催化酯交换油脂转化率可达95.0％。