甲醇氧化羰基化反应合成碳酸二甲酯（dimethyl carbonate,DMC）是一条集原料绿色、工艺绿色、产品用途绿色的环保煤化工路线。目前工业上采用的Cu Cl催化剂,由于其包含的Cl离子在反应过程中易形成游离的HCl导致催化剂失活以及设备腐蚀等问题,一直制约工业化应用。采用无氯铜源浸渍多孔炭载体后经碳热自还原制备的负载型纳米Cu2O/C催化剂避免了设备腐蚀的问题,且在甲醇氧化羰基化反应中表现出良好的催化活性。研究表明,炭载体表面含氧官能团、载体孔结构对催化剂中铜纳米颗粒的分散度、价态及电子环境具有重要作用,从而影响催化剂的甲醇氧化羰基化性能。为此,本文制备了羟基及羰基等含氧官能团丰富的有序介孔炭载体,研究含氧官能团对铜基催化剂结构及性能的影响,进一步构建富微孔结构的的介孔炭载体材料,研究微孔结构对催化剂结构及性能的影响及Cu2O催化剂电子状态对催化反应本征活性的影响,获得负载高纯度Cu2O催化剂的制备方法,并通过DFT理论计算,研究了富微孔炭载体的微观性质,阐明纳米Cu2O/C催化剂的形成机制,并比较分析Cu2O和Cu~0两种活性物种的催化活性,探讨催化机理。具体的研究结论如下:（1）在硬模板法合成有序介孔炭（ordered mesoporous carbon,OMC）填充碳源的过程中,同时加入H3BO3,随后脱除模板剂的同时,脱除B物种并形成以-OH为主的含氧官能团,随着H3BO3加入量的增加,C=O基团相对含量增加,表面氧含量可达到8.14%。炭载体中含氧官能团提高了Cu-载体间相互作用,明显促进了铜颗粒分散,但抑制了Cu O→Cu2O的还原,使催化剂中Cu2O含量轻微降低,所得催化剂催化活性明显提高,其中-OH有利于提高Cu2O催化剂的本征活性。（2）采用KOH刻蚀OMC制备了富微孔-介孔炭载体（MMC）。载体中有序介孔结构有利于铜离子前驱体的进入和分散,介孔孔壁上的微孔孔口结构有利于铜纳米颗粒的锚定。增加载体中微孔结构含量,可促进Cu O→Cu2O的还原,形成高纯度Cu2O催化剂。炭载体微孔结构能降低Cu2O活性物种的电子云密度,从而提高Cu+活性位点在甲醇氧化羰基化反应中的本征活性。（3）采用原位实验并结合DFT理论计算研究表明,炭载体微孔结构含有大量的配位不饱和碳原子,其上的未成对电子构成了炭载体骨架结构中的局部负电势区域,从而在浸渍过程中更易受到铜离子前驱体的亲电攻击,实现铜前驱体的高分散落位。提高配位不饱和碳原子数量,在碳热自还原过程中,能提高前驱体中Cu O自还原形成Cu2O活性物种的初始还原速率,并进一步促进晶相转变过程中晶格氧的扩散,实现Cu O体相还原,形成高纯度的纳米Cu2O催化剂。配位不饱和碳原子能促进Cu2O活性物种电子向炭载体方向偏移,导致Cu2O电子云密度降低,形成缺电子状态的Cu+活性位点。（4）对比分别在N2和H2气氛下350℃焙烧催化剂前驱体原位制备的Cu2O/AC和Cu~0/AC催化剂的催化性能发现,负载的Cu2O活性物种较Cu~0物种催化效率更高,主要是因为Cu2O表面双吸附态的CH3O和CO通过Langmuir-Hinshelwood（L-H）机制反应形成CH3OCO中间物种,而在Cu~0表面,CH3OCO物种是通过单吸附态的CH3O和气相CO分子通过Eley-Rideal（E-R）机制反应。Cu2O催化反应过程中,同时通入反应原料气有利于形成CH3O和CO的双吸附态,从而提高反应活性。