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碳酸二甲酯(Dimethyl Carbonate,DMC)是一种重要的“绿色化学品”,在有机合成中作为中间体应用广泛。在众多合成工艺中,甲醇液相氧化羰基化法具有一些独特的优势,在国外已经实现工业化生产。本文针对目前广泛研究的离子交换型催化剂存在Cu+活性中心较少的问题,通过掺杂Al原子改性层析硅胶增加载体的B酸中心,从而提高Cu+的交换量。利用XRD、NH3-TPD、FT-IR、Pyridine-IR、XPS、SEM等表征手段,对SiO2-Al2O3复合氧化物及其负载CuCl制备的催化剂表面结构进行了分析,并研究了催化剂用于甲醇氧化羰基化合成DMC的催化性能,得出以下结论:1)NH3-TPD表征结果显示层析硅胶本身没有酸性,掺杂Al原子形成SiO2-Al2O3(5)(5表示Si/Al摩尔比为5)复合氧化物后表面酸性明显增强。Pyridine-IR分析表明,制备得的SiO2-Al2O3(5)样品同时产生了较强B酸中心和L酸中心。2)FT-IR分析说明,500℃焙烧后的层析硅胶表面仍存在较多的羟基,而掺杂Al原子后表面-OH消失,形成Si-O-Al键。3)通过掺杂Al原子制备的SiO2-Al2O3(5)复合氧化物载体与CuCl进行固态离子交换得到的CuCl/SiO2-Al2O3(5)催化剂,在DMC合成中显示出较好的催化活性。4)活性组分CuCl的负载量对催化剂活性影响显著。随着CuCl负载量的增加,CuCl/SiO2-Al2O3(5)催化剂的活性逐渐增加。硅铝比对催化剂活性也会产生明显的影响,随着硅铝比的增加,催化剂的活性先升后降,当Si/Al=5时活性最好。最佳的催化剂焙烧温度为500℃,进一步提高焙烧温度会导致催化剂活性下降;5)用硝酸对载体进行预处理可以逐渐提高催化剂的活性,较佳的使用浓度为2 mol/L,EDX、NH3-TPD、Pyridine-IR、N2-吸附表征显示,硝酸处理后载体SiO2-Al2O3(5)的Al原子被洗掉,酸量降低,比表面积增大;6)微波焙烧对催化剂的活性产生明显的影响,随着焙烧温度的升高,催化剂的活性下降,到600℃时,可观察到催化剂已经烧结,未烧结的部分显示出较好的催化活性,与传统焙烧方法相比,微波焙烧能明显降低CuCl的衍射峰。