碳酸甲乙酯是一种绿色环保的不对称碳酸酯,因结构兼具甲氧基(CH30-)、乙氧基(CH3CH2O-)和羰基(-CO-)等基团,化学性质十分活泼,常被用作有机合成中间体。其物理性质的优越性如粘度低、介电常数高、对锂盐有良好的溶解性等使得碳酸甲乙酯更能提高电池的能量密度和放电容量、增强电池的安全性能、延长使用寿命,因此碳酸甲乙酯已被广泛应用于电池的电解液,市场前景巨大。然而国内该产品纯度较低,高品质的碳酸甲乙酯需要大量进口,所以研究提高碳酸甲乙酯纯度的工艺方法具有重要的社会价值和意义。本文首先综述了合成碳酸甲乙酯的各种方法以及所涉及的催化剂种类,通过合成方法的比较,我们最终选择了以碳酸二甲酯和碳酸二乙酯为原料催化合成碳酸甲乙酯,并分析了该酯交换反应的催化剂研究进展,根据课题组实验条件,选择以铝镁氧化物及其复合物为研究对象制备目标催化剂。在第二章中,我们研究和开发了氧化铝基粒状催化材料,以六水合氯化铝、氨水、浓硝酸等为原料,采用油氨柱成型法制备了氧化铝基惑掺杂钴等金属元素或碳元素的氧化铝基粒状催化剂,粒径为1-2mm。该材料具有制备工艺简便,催化活性好、选择性高、成本低、同时具有反应条件温和、反应周期短、易分离、催化剂可重复使用等优点,为碳酸甲乙酯的工业化生产提供一种成本低、收率高、操作简单的合成方法,同时兼顾原料、溶剂的回收和套用,使之符合“绿色化学”的原则。本文另一部分的工作发现通过诱导制备的铝酸镁尖晶石对碳酸二甲酯和碳酸二乙酯生成碳酸甲乙酯的反应具有较好的催化效果,它是通过蒸发诱导自组装制备的白色固体,XRD显示该物质不是单纯的氧化铝与氧化镁的混合,而是生成了一种新物质铝酸镁的晶相,并且TPD表征显示该材料表面同时兼具酸性位点和碱性位点,即具有酸碱双功能性。在催化酯交换反应的实验中,该铝酸镁尖晶石表现出优异的催化性能,反应三十分钟后即可接近反应平衡。实验结果证明,该催化剂具有很好的抗失活能力,甚至不用烘干,加入反应原料即可进行下一次循环反应,这主要得益于铝酸镁尖晶石中的氧化铝与氧化镁是一种化学键的结合,而使得活性组分在固液反应中不易流失,从而能够保持较好的循环使用性能。反应时间短、良好的机械性能以及可直接循环使用性能使得该材料具有工业化合成碳酸甲乙酯的前景。