碳酸二甲酯（DMC）由于其低毒、易运输和环保等优点，近年来在工业上广泛应用于各种化学合成，包括有机中间体和高效溶剂。除了通过绿色羰基合成取代光气外，以电解质和聚碳酸酯为代表的新兴领域对DMC的需求也在快速增长。因此，DMC生产工艺的改进备受关注。

近日李杰、叶雪团队研究报道了通过理性构建了由碱金属钾与铜锌氧化物形成的路易斯酸碱对双活性中心，实现了高效的甲醇解离吸附，有效地促进了酯交换反应的效率。研究生韩含为第一作者。该成果以“K-doped CuO/ZnO with dual active centers of synergism for highly efficient dimethyl carbonate synthesis”为题发表在化学工程领域最具有全球学术影响力的期刊AIChE Journal（美国化学工程师协会会志）上。为校史第二篇，第一篇由曾勇平教授于2014年发表。

均相催化剂虽具有良好的催化活性，但对水敏感，易产生强碱性固体废物，给产品提纯和催化剂回收带来极大困难。相比之下，多相催化剂更容易分离，稳定性更高，但由于传质效率差，甲醇活化能力弱，催化剂的性能表现出低活性。此论文使用多相催化剂替代酯交换工艺中广泛采用的甲醇钠等均相催化剂，是目前DMC合成工艺的研究热点之一。如何克服多相催化剂较弱的甲醇活化能力，获得稳定的甲氧基中间体（CH₃O^-），实现高效酯交换反应是该工艺成功的关键之一。

本研究用碱金属K对CuO/ZnO催化剂表面进行修饰，利用K的路易斯碱性质促进甲醇活化生成CH₃O*，CH₃O *被路易斯酸CuO/ZnO吸附并稳定。双活性中心的Lewis酸碱对可以形成协同作用，促进甲醇的解离和吸附，同时稳定必需的CH₃O*物质。此外，实验结果表明，改变碱金属的负载可以有效地调节双活性中心的协同作用，从而获得性能优异的非均相酯交换催化剂。

文章信息：Han Han, Xue Ye*, Jie Yao*, Xinhua Gao, Jinghao Yu, Lisheng Guo, Jie Li*. K-doped CuO/ZnO with dual active centers of synergism for highly efficient dimethyl carbonate synthesis.

论文链接：https://aiche.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aic.18158