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碳酸二甲酯（DMC）是一种广泛应用于有机合成、燃料添加剂和电解质领域的绿色环保化工中间体。酯交换法由于其反应条件温和、工艺流程简单,而且能够联产具有高附加值的副产物丙二醇（PG）,成为目前DMC工业化生产的主流方法。传统酯交换法常选用甲醇钠作为催化剂,具有较高的催化效率和DMC产率,但是该催化过程属于均相反应,不可避免的增加了产物与催化剂分离的成本。本文研究了具有低温高活性、且易分离的非均相Ca基固体碱催化剂,在酯交换合成DMC应用领域具有基础性研究意义。本文制备了一系列Ca-Co固体碱催化剂,考察了对碳酸丙烯酯与甲醇酯交换制备碳酸二甲酯的反应性能,优化了催化剂用量、投料比（n（甲醇）:n（碳酸丙烯酯））、反应温度和反应时间等反应条件,并通过XRD、N2吸附、FT-IR、CO2-TPD、SEM、TEM、XPS、TG等表征手段对催化剂的物化性质进行了分析,讨论了催化剂活性降低的原因。详细内容如下:（1）借助Benson、Joback、马沛生等基团贡献法对碳酸丙烯酯与甲醇酯交换制备DMC反应相关热力学参数进行了估算。298.15 K条件下该反应的焓变ΔrH（-3.81 k J/mol）、标准吉布斯自由能ΔrG（-11.40 k J/mol）,该反应是有可能自发的微放热反应,且在273.15?338.15 K温度范围内,平衡常数基本维持在1附近,说明温度变化对反应进行程度的影响较小。（2）采用溶胶凝胶法制备了不同钙钴摩尔比（x Ca（1-x）Co）的固体碱催化剂。发现0.9Ca0.1Co催化剂具有相对较优的催化酯交换性能,当投料比为8时,65℃反应30 min,碳酸丙烯酯转化率和DMC收率分别为71.6%和72.9%。表征结果表明,催化剂表面中等强度碱性位碱量在酯交换过程中起决定性作用,0.9Ca0.1Co催化剂表面碱量最大,活性最好。另外发现Co含量的增加,可以降低催化剂中Ca-O的O1s结合能,促进活性中间体甲氧基形成,提高反应性能。值得注意的是当钙钴摩尔比发生变化时,会导致Ca3Co4O9物相中Ca2CoO3层的Co价态分布发生变化,催化活性顺序与催化剂中Co3+和Co4+相对浓度大小表现出了良好的一致性。反应条件优化发现,当催化剂用量为4.1wt%（PC）,n（甲醇）:n（碳酸丙烯酯）=8,反应温度为30℃,反应时间为30 min时,可以得到相对较优的原料转化率和DMC收率,分别为68.7%和71.0%。对新鲜催化剂和重复使用5次后的催化剂表征后发现,反应过程中催化剂吸附的有机物以及Ca的流失是活性下降的主要原因。（3）采用溶胶凝胶法分别制备了以硝酸钙、乙酸钙和氯化钙为钙源的0.9Ca0.1Co催化剂,并考察了其催化酯交换性能。发现以氯化钙为钙源时,引入的Cl元素难以除尽,而且由于Cl元素电负性较强,容易吸水变质形成CaClOH物相。当以乙酸钙为钙源时,催化剂比表面积和孔体积最小,导致暴露出的活性位点较少,碱性位数量降低,活性下降。而以硝酸钙为钙源制备的0.9Ca0.1Co催化剂,具有更多中等强度碱性位数量,活性最高。另外,采用溶胶凝胶法制备的0.9Ca0.1Co催化剂表面碱量更大,其酯交换活性高于共沉淀法和直接焙烧法制备的催化剂。