碳酸二甲酯（DMC）是一种新型环境友好有机合成中间体，可代替硫酸二甲酯、氯甲烷等剧毒化学品作甲基化试剂，也可代替光气用作羰基试剂。此外，DMC添加到汽油中，不仅可以提高燃油辛烷值，而且还可以减少废气污染。 CO₂是造成全球温室效应的主要气体之一，也是一种存量很大的潜在碳资源。以CO₂和CH₃OH为原料合成碳酸二甲酯（DMC）具有绿色化学和资源再利用的双重意义。本文系统的对气固相CO₂与甲醇直接合成DMC反应进行了研究。本文介绍了Cu_xO_y/ZnO-Al₂O₃催化剂和用CeO₂改性载体后的Cu_xO_y/ZnO-Al₂O₃-CeO₂催化剂以及用H型分子筛改性后的Cu/ZnO-Al₂O₃-CeO₂/分子筛催化剂。对三种类型催化剂的催化活性和活性中心进行了探讨，并对H型分子筛改性的催化剂的结构和酸量进行了研究，对气固相CO₂与甲醇直接合成DMC的反应条件进行了探讨。展开工作如下：1.采用并流共沉淀法和浸渍法制备了Cu_xO_y/ZnO-Al₂O₃催化剂，用CeO₂改性其载体，再用HZSM-5改性上述催化剂。通过对铜基催化剂的催化活性的比较发现，用HZSM-5改性后的催化剂的催化性能最好，甲醇转化率可达7.98%。且使活性组分分散度提高，活性组分晶粒变小，催化剂的比表面积增大，孔径变小，且活性组分均匀的分散在分子筛表面。2.利用H₂-TPR和XPS的表征结果可以推算出Cu_xO_y/ZnO-Al₂O₃催化剂中活性中心中各组分的含量。三种催化剂中单质铜的含量明显高于其他铜的氧化物的含量。随着单质铜含量的增大，氧化铜和氧化亚铜含量的减小，甲醇转化率逐渐增大。3.采用HMCM-22、HMCM-56、HZSM-5三种氢型分子筛对催化剂C/Z-A-Ce进行了改性，并对三者的催化活性进行了比较。过XRD和TPD的表征方法对改性后的三种催化剂进行了表征，说明活性组分高度分散在载体的表面，且催化剂的表面酸量越大，催化剂的催化性能越好。采用C/Z-A-Ce/HZSM-5催化剂考察了该体系的的反应条件，确定该体系的最佳反应条件为：反应压力为1.0MPa，反应温度为230℃，催化剂投入量为1.0g，CO₂和CH₃OH的摩尔比为3:1。