张国强，孙宇辰，史亚波，郑华艳，李 忠，上官炬，刘守军，史鹏政

（1.太原理工大学煤科学与技术教育部和山西省重点实验室,2.化学化工学院,太原 030024；3.太原科瑞康洁净能源有限公司,太原 030006）

碳酸二甲酯（DMC）是一种环境友好且可生物降解的绿色化学品，可代替有毒的光气、氯甲烷和硫酸二甲酯等用于烷基化和羰基化反应［1］. DMC 的氧含量高达53%，且与汽柴油有良好的掺合性能，可以代替甲基叔丁基醚（MTBE）作为燃料添加剂. 另外，DMC还可作为锂离子电池的电解液［2］. 以CO2和甲醇为原料直接合成DMC（CO2+2CH3OH→CH3OCOOCH3+H2O）有利于促进CO2减排，并实现CO2资源化利用，是一条绿色的合成路线.

目前，催化CO2和甲醇反应合成DMC的催化剂种类众多［3～8］. 与均相催化剂相比，多相催化剂因便于分离、不易失活、易于循化和低毒环保等特点而被广泛研究. 在多相催化剂中金属氧化物具有制备方法简单和选择性高等优点，是催化CO2和甲醇合成DMC的理想催化剂. 其中，CeO2因其独特的表面性质和较高的催化活性成为近年来的研究热点.

首先，CeO2表面配位不饱和的Ce和O离子使其同时具有Lewis酸碱性［9，10］. 研究结果表明，CeO2表面碱性位吸附和活化CO2，随后与甲醇解离产生的CH3O*反应生成甲基碳酸酯（CH3OCO2*），另一分子甲醇在酸性位解离产生CH3*，并与CH3OCO2*反应生成DMC［11，12］. 另外，CeO2立方萤石结构中的Ce3+和Ce4+具有快速可逆转化的特征，使其表面容易产生一定数量的氧空位. 研究发现，CeO2表面氧空位能够增强对CO2分子的吸附和活化，有利于提高CO2和甲醇合成DMC的反应活性［13］. 向CeO2中掺杂适量的金……