被誉为有机合成“新基石”的碳酸二甲酯(DMC)是一种重要的有机合成中间体，可以代替剧毒或致癌的光气、硫酸二甲酯等，用作甲基化、羰基化以及甲氧基化的化工生产。DMC也是性质优良的溶剂和汽油添加剂。在众多DMC的合成工艺中，甲醇气相氧化羰基化法由于其过程简单、环境友好、成本低而引起人们的极大关注。　　 金属氯化物负载催化剂具有较好的催化活性，但由于Cl离子流失使催化剂寿命短、易失活，且腐蚀设备。由CuCl和酸性分子筛载体固相离子交换制备的CuI/分子筛催化剂，具有氯含量低、稳定性较好的特点，表面Cu2(OH)3Cl物种的形成与催化活性密切相关，但仍存在氯流失的问题。本文首先采用CuCl2替代CuCl与HY型分子筛进行固体离子交换制备了CuI/Y催化剂，研究了负载Cu2(OH)3Cl催化剂的催化性能和稳定性，并通过Cu2+溶液与NaY分子筛离子交换和Cu2(OH)3NO3/活性炭(AC)热处理，实现了具有较好催化活性的完全无氯负载型Cu基催化剂的制备，并通过多种表征和分析手段，研究了催化剂结构、活性中心及催化活性之间的关系，获得的主要研究结论如下：　　 (1) 在惰性气氛下，CuCl2·2H2O在低于20℃下加热，脱除结晶水；在300℃到550℃之间加热，CuCl2分解生成CuCl和Cl2；温度高于550℃，CuCl快速升华。证明了CuCl2热分解为CuCl的温度和固体离子交换温度一致。　　 (2) 研究了CuCl2·2H2O能够取代CuCl进行固体离子交换制备CuI/Y催化剂。在惰性气氛下，加热处理CuCl2·2H2O和HY分子筛混合样品，脱除结晶水的CuCl2在300 ℃到550 ℃之间分解生成CuCl，CuCl进一步与HY发生固相离子交换反应生成Cu/Y分子筛催化剂；当加热温度高于550 ℃时，催化剂表面的CuCl升华。　　 (3) 表征分析表明，以CuCl2·2H2O和HY分子筛加热处理获得的Cu/Y催化剂中，活性金属Cu在分子筛表面以CuCl或CuCl2形式存在，而在分子筛笼内以交换的Cu+和少量吸附的CuCl形式存在。比CuCl和HY制备的催化剂具有更低的Cu和Cl含量，却表现出较高的催化活性。当加热温度为650℃时制备的CuI/Y催化剂具有较高的气相甲醇氧化羰基化的催化活性，DMC的时空收率(STY)为110mg/(g·h)，选择性(SDMC)为72.56[％]。　　 (4) 研究表明，负载Cu2(OH)3Cl的催化剂比负载CuCl2的催化剂具有更好的催化活性和稳定性，且活性炭载体最好。Cu含量为18.7[％]的Cu2(OH)3Cl/AC催化剂，DMC的STY，SDMC和CMeOH分别达到139.1mg/(g·h)，67.3[％]和6.93[％]。　　 (5) 在甲醇氧化羰基化反应过程中，Cu2(OH)3Cl/AC催化剂表面的Cu2(OH)3Cl晶粒逐渐团聚变大，并且部分转化为CuCl2和CuO而导致其催化活性降低，而且原催化剂中唯一的CuⅡ物种部分转化为CuI物种。　　 (6) 采用无氯Cu2+盐进行溶液离子交换，制备的完全无氯CuNaY催化剂的催化活性较低。Cu2+盐的阴离子影响到溶液的pH值，使Cu2+的存在形式不同，导致Cu2+的交换量不同，催化活性不同。滴加氨水调节Cu2+盐水溶液的pH值为12后，Cu2+形成铜氨络合离子，所制备的CuNaY催化剂的催化活性和DMC选择性明显升高，且趋于一致。　　 (7) 采用Cu(NO3)2溶液离子交换制备催化剂时，随着NH3量的增加，形成的铜氨溶液pH值升高，CuNaY催化剂中Cu含量升高，催化活性也升高。当pH值由3增加到10时，催化活性增加比较明显，当pH大于10时，Cu2+交换量变化较小，活性增加趋于缓和。　　 (8) 在惰性气氛下，加热处理Cu2(NO3)(OH)3/AC前驱体，可获得完全无氯负载CuO/AC、Cu2O/AC和Cu/AC催化剂。在200℃下加热，活性组分主要为CuO。随着加热温度升高，催化剂中CuO逐步转化为Cu2O。在300℃～400℃下加热制备的催化剂为Cu2O/AC，当在450℃以上加热时获得Cu0/AC催化剂。　　 (9) 加热处理Cu2(NO3)(OH)3/AC制备的催化剂的甲醇氧化羰基化催化活性顺序为：CuO/AC