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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200℃，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650oC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 <Cu2O/AC <Cu0/AC。其中,450℃下制备的Cu0/AC催化剂用于气相甲醇氧化羰基化反应中时,甲醇的转化率、DMC的STY与选择性分别达到11.49%,261.85 mg/（g·h）和75.95%。反应100h内,催化剂的失活率为0.64%/h。（10）添加Zn元素可改善Cu/AC催化剂的稳定性。Cu/Zn摩尔比为2,制备温度为400℃时,所得的Cu-Zn/AC催化剂催化活性最高。在24h的反应过程中DMC的STY与选择性分别达到122.24 mg/（g·h）和73.46%。