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酯交换法：酯交换法是用甲醇与碳酸丙烯酯或碳酸乙烯酯进行酯交换反应，生成DMC和HOCH2CH2CH2OH或HOCH2CH2OH。这种方法DMC的产率较高，且反应条件温和，腐蚀性较低，反应过程几乎无毒，易于实现工业化[19-21]。但是，这个反应是可逆的，反应有利于生成环状二醇酯，因而转化率较低。而且存在单位体积的生产水平低、设备成本高以及能耗高等问题[22]。
除以上方法外，还有其他许多新方法可以合成碳酸二甲酯，其中之一是以二甲氧基甲烷（Dimethoxy Methane，DMM）为反应底物在掺杂型铜基催化剂的作用下合成DMC[23]。该方法的反应原料DMM几乎无毒，操作简单，而且反应副产物是H2O，是合成DMC的一种好方法，但是前期的研究并未考查单独的铜物种对该体系的催化作用。因此本文尝试研究CuO或Cu2O选择性氧化DMM合成DMC的催化性能。
1 实验部分
1.1 仪器与试剂
实验过程所用仪器和试剂如表1、表2所示。
实验过程所用仪器
仪器名称 生产厂家 型号
离心机 上海安亭科学仪器厂制造 800B
电子天平 梅特勒-托利多仪器有限公司 AL 204
气相色谱 浙江福立分析仪器有限公司 GC9890
数显调节仪 余姚市长江温度仪表厂 XMT
真空干燥箱 上海市实验仪器总厂 ZK-82B
高温箱式电阻炉 南阳市鑫宇电热元器件制品有限公司 XY-1400
玻璃仪器气流干燥器 巩义市予华仪器有限责任公司 KQ-C
集热式恒温加热磁力搅拌器 巩义市英峪高科仪器厂 DF-101S
表2 实验过程所用试剂
实验试剂 生产厂家 等级
乙腈 天津市凯通化学试剂有限公司 AR
氯苯 阿拉丁试剂有限公司 AR
水合肼 上海天莲精细化工有限公司 AR
聚乙二醇 中国·派尼化学试剂厂·郑州 CP
氢氧化钠 天津市凯通化学试剂有限公司 AR
三水合硝酸铜 天津市津北精细化工有限公司 AR
二甲氧基甲烷 阿拉丁试剂有限公司 AR
N-羟基邻苯二甲酰亚胺 阿拉丁试剂有限公司 AR
1.2 实验方法
1.2.1 CuO的制备
称取适量的Cu(NO3)2·3H2O研细后放入马弗炉中以550 ℃焙烧6 h。待焙烧好之后把产品研细保存备用。