مسائل انرژی و محیط زیستی، توسعه منابع سوختی جایگزین را افزایش داده است. بیودیزل سوخت دوستدار محیط زیستی است که از روغن های گیاهی و یا روغن های کم ارزش مانند پسماند بدست می آید و می تواند جایگزین سوخت دیزل شود. اما تبدیل اسیدهای چرب موجود در روغن‌های کم ارزش بسیار حائز اهمیت است. از اینرو در این تحقیق بر روی تبدیل نمونه‌ای از اسیدهای چرب آزاد به استر مربوطه‌اش با استفاده از کاتالیست پایه سیلیکا-تیتانیا بررسی صورت گرفت. کاتالیست‌ها به روش سل-ژل تهیه شدند و در مرحله سنتز کاتالیست تاثیر نسبت مول‌های سیلیکا به تیتانیا (در بازه 1-7/0) ارزیابی شد. سپس تاثیر بارگذاری گروه‌های سولفات (محلول 5/0 تا 2 مولار) ارزیابی شد و شرایط عملیاتی واکنش با استفاده از فعالترین کاتالیست بهینه‌سازی شد. کاتالیست‌های سنتز شده با استفاده از آنالیزهای XRD، FTIR، شاخص عدد اسیدی Hammett، FESEM و EDS تعیین مشخصات شدند. نتایج نشان داد که نسبت 8/0 سیلیکا به تیتانیا به علت ساختاری با اندازه کریستالی و ذرات کوچکتر دارای فعالیت بالاتری نسبت به دیگر کاتالیست‌های سنتز شده است. به علاوه بارگذاری گروه‌های سولفات حتی در کمترین مقدار نیز فعالیت کاتالیست را بطور چشمگیری افزایش می‌دهد. نتایج نشان داد که بارگذاری محلول 1 مولار اسید سولفوریک بالاترین فعالیت را در شرایط عملیاتی واکنش ایجاد می‌کند. ز بهینه سازی شرایط واکنش نشان داد که این کاتالیست قادر است % 2/93 از اسید اولئیک را در شرایط عملیاتیoC 120، نسبت مولی 9 متانول به اسید اولئیک، 3 درصد وزنی کاتالیست و 3 ساعت زمان واکنش به بیودیزل تبدیل کند. نتایج دلالت بر این دارد که این نانو کاتالیست می‌تواند ماده‌ای مناسب برای تبدیل اسید‌های چرب آزاد در تولید صنعتی بیودیزل باشد.

کلمات کلیدی