摘 """""要:碳酸二乙酯(DEC)是一種環(huán)境友好型的對稱碳酸酯,除作為燃料添加劑、有機合成中間體外,DEC還是優(yōu)良的鋰離子電池電解液。以CO2與乙醇作為原料制備DEC是符合綠色化學的合成路線,既能夠減少CO2排放,又能夠合成重要化工產(chǎn)品。介紹了導致反應物轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)物收率較低的主要原因,即CO2難以活化及受到熱力學限制。重點綜述了近年來應用于該反應的均相、非均相催化劑研究進展。討論和分析了該路線所用催化劑的結(jié)構(gòu)、性能及脫水體系,并對不同催化體系進行了歸納和分析。最后對于未來催化劑的合成方向及合成工藝進行了展望,提出需進一步研究CO2活化機理,開發(fā)價廉、高效的催化劑及綠色、低毒的脫水劑,并耦合脫水體系是今后的主要發(fā)展趨勢。
關 "鍵 "詞:CO2;乙醇;碳酸二乙酯;催化劑;脫水體系
中圖分類號:O623.662 """""""文獻標志碼:A """"文章編號:1004-0935(2025)03-0484-06
CO2的大量排放會造成溫室效應,是影響人類的全球性問題。減少CO2排放及降低大氣中CO2的含量成為當務之急。利用CO2作為各種化工產(chǎn)品生產(chǎn)的原材料,已經(jīng)受到研究者的廣泛關注[1-3]。CO2的轉(zhuǎn)化方式包括:CO2加氫轉(zhuǎn)化為甲醇、烴類及汽油;CO2和甲烷催化重整為合成氣;CO2和醇類或者環(huán)氧化物生成碳酸酯等[4]。
碳酸二乙酯(DEC)結(jié)構(gòu)含有乙基(—C2H5—)、羰基(—CO—)、乙氧基(—C2H5O—)等基團,可以用于生產(chǎn)聚氨酯、尿素、藥品或聚碳酸酯的反應中間體。由于含氧量較高,DEC常被用作汽油添加劑,能夠有效降低汽車尾氣中CO2和顆粒污染物的排放。DEC還可作為優(yōu)良的綠色溶劑、鋰電池電解液等,是一種用途廣泛的碳酸酯類化合物[5-7]。目前,DEC的合成方法主要包括光氣法、乙醇氧化羰化法、尿素醇解法、碳酸鹽酯交換法、CO2和乙醇合成法[8],其中CO2和乙醇(EtOH)合成DEC不僅具有原料來源廣泛、成本低廉等特點,而且能有效降低CO2排放,因此近年來備受關注。大量研究表明該反應存在CO2轉(zhuǎn)化率低和DEC收率差的問題,主要是兩方面原因造成的:一方面CO2分子難以活化,具有熱力學穩(wěn)定性;另一方面,反應受到熱力學平衡限制。LEINO等[9-10]計算了298 K溫度下該反應的熱力學參數(shù):=-16.60 kJ·mol-1、=-175.99 J·mol-1和=35.84 kJ·mol-1,說明該反應是放熱的,如果升高溫度,則有利于反應逆向進行,而且>0,說明常溫下反應不能自發(fā)進行。當溫度T=100 ℃、體系壓力p≥7.25×105"MPa時,反應才會自發(fā)進行,但是這在技術上是不可行的。張立慶等[11]計算了在0.1 MPa、0~800 ℃條件下,均為正值,在25 ℃時平衡常數(shù)Kp=5.76×10-5,也說明該反應從熱力學上幾乎不可能發(fā)生。因此,利用高效的催化劑以及脫水劑,促進反應正向進行,從而提高產(chǎn)物收率。
對CO2與乙醇路徑合成DEC所采用的催化劑進行了較為詳細的論述,分析了該反應目前所用催化劑存在的問題,提出了催化劑未來的發(fā)展方向。
1 "均相催化劑
1.1 "金屬烷氧基有機化合物催化劑
有機金屬烷氧基催化劑是較早用于催化CO2合成碳酸二烷基酯的催化劑體系,其中有機錫類催化劑如Bu2Sn(OMe)2和Sn(OR)4是較早應用于CO2直接合成碳酸二甲酯的[12]。PUTRO等[13]采用(Bu2SnO)n為催化劑直接催化CO2和EtOH合成DEC,并考察了添加正硅酸乙酯、2,2-二乙氧基丙烷、原乙酸三乙酯等脫水劑的效果。結(jié)果表明,以原乙酸三乙酯為脫水劑,在180 ℃,7 MPa的條件下反應24 h后產(chǎn)物收率為65%,延長反應時間至72 h,收率達到78%。但有機錫催化劑容易和副產(chǎn)物水發(fā)生反應,造成催化劑嚴重失活,而且有機錫催化劑易溶于碳酸酯類物質(zhì)形成均相混合物,難以分離會降低產(chǎn)品純度。
1.2 "堿金屬催化劑
堿金屬催化劑與有機錫催化劑相比來源廣泛,價格低廉,且毒性較低。GASC等[14]使用堿金屬催化劑K2CO3,同時在體系中加入C2H5I作為促進劑,以CO2和EtOH為原料一步合成DEC,收率最高為46%,如方程式(1)所示。上述反應也可以分2步進行:先向反應物中加入K2CO3,生成碳酸乙基鉀(C3H5O3-K+)和KHCO3,再在乙基碘化物(C2H5I)存在下與PEC反應生成DEC,如方程式(2)、方程式(3)所示。該方法能耗較大,且C2H5I被消耗,導致生產(chǎn)成本增加。
C2H5OH+CO2+K2CO3+C2H5I?(C2H5O)2CO+KI+KHCO3(1)
C2H5OH+CO2+K2CO3"?C3H5O3-K++KHCO3""""""(2)
C3H5O3-K++C2H5I? (C2H5O)2CO+KI"""""""(3)
WANG等[15]選用KI/EtONa為均相二元催化劑催化CO2、EtOH和環(huán)氧乙烷(EO)合成DEC,在443 K、3 MPa、2 h反應條件下,DEC的收率達到了63.6%。根據(jù)表征結(jié)果和活性評價結(jié)果,推測了反應機理,如圖1所示。第一個循環(huán)中,EO與CO2發(fā)生環(huán)加成反應生成碳酸乙烯酯(EC);第二個循環(huán)中,EC與EtOH發(fā)生酯交換反應,生成DEC和乙二醇(EG)。
2 "非均相催化劑
2.1 "負載型催化劑
ARBELA′EZ等[16]采用活性炭(AC)作為載體,通過浸漬法制備了Cu/AC、Ni/AC及Cu-Ni/AC,發(fā)現(xiàn)雙金屬催化劑活性明顯高于單金屬催化劑。在90 ℃、13 MPa、Cu和Ni物質(zhì)的量比為2時,EtOH轉(zhuǎn)化率為1.8%;當他們的物質(zhì)的量比增加到3時,EtOH轉(zhuǎn)化率為2.7%,但繼續(xù)增加其物質(zhì)的量比,EtOH轉(zhuǎn)化率反而下降。結(jié)合表征分析,在活化反應物時,Cu-Ni雙金屬間的相互作用具有協(xié)同催化效應,能夠提高反應活性。提出了由CO2直接合成DEC的反應機理,如圖2所示,乙醇在催化劑作用下生成C2H5O—基團,CO2被活化生成CO2-M物種,二者進一步反應生成M-O(C2H5)-C(O)-M型絡合物,再與被活化的乙醇反應生成產(chǎn)物DEC和M位點(M代表Cu、Ni或Cu-Ni合金)。
為解決上述催化體系中平衡轉(zhuǎn)化率較低的問題,通過膜反應器及時除去反應中生成的水,能夠促進反應轉(zhuǎn)化,避免副反應發(fā)生,提高反應物轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)物收率。采用Cu-Ni/AC催化劑和SiO2/γ-Al2O3膜反應器評價活性,與傳統(tǒng)固定床反應器相比,EtOH轉(zhuǎn)化率提高了80%[17]。此外,該課題組[18]通過溶膠凝膠法制備了Cu-Ni/ZrO2催化劑,結(jié)合表征及催化活性評價結(jié)果,ZrO2的酸堿雙功能特性及Cu-Ni協(xié)同催化效應使得在90 ℃、1.3 MPa下DEC選擇性大于95%,收率達到2.7%(接近平衡轉(zhuǎn)化率)。
ZHANG等[19]合成了催化劑ZnO@Na3PW12O40,對催化劑的結(jié)構(gòu)和性能進行詳細的表征,結(jié)果表明所制備材料含有大量的弱酸、弱堿性位點,具有活化反應物CO2和EtOH的能力。在反應溫度140 ℃、反應壓力2.0 MPa的條件下,EtOH轉(zhuǎn)化率為0.89%,DEC選擇性為94.2%,DEC收率0.84%。作者又將一定比例的硝酸銅、硝酸鎳、磷鎢酸鈉和氨水混合均勻,通過旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)法去除氨,經(jīng)過干燥、焙燒后得到催化劑的前驅(qū)體,再用氫氣還原12 h制得Ni-Cu@Na3PW12O40催化劑,表征結(jié)果表明催化劑表面含有大量的微米級孔徑,有利于催化反應進行。在最佳反應條件下(150 ℃、2.2 MPa),DEC收率為2.95%;加入脫水劑乙烯后,DEC收率達到38.2%;向體系中加入環(huán)氧丙烷(PO),EtOH轉(zhuǎn)化率達到100%,但DEC選擇性下降,最高收率為56.2%[20]。
LEINO等[21]將CeO2負載在不同載體上,制備了CeO2/Al2O3、CeO2/SiO2和CeO2/TiO2催化劑,以 "1,2-環(huán)氧丁烷為脫水劑,在間歇釜式反應器中催化CO2和EtOH直接合成DEC。當CeO2負載量為16%(質(zhì)量分數(shù))、催化劑CeO2/SiO2加入量為1 g、EtOH與1,2-環(huán)氧丁烷物質(zhì)的量比為314∶19、CO2初始壓力4.5 MPa、180 ℃反應25 h時,DEC產(chǎn)量約為 "0.13 mmol。研究結(jié)果表明,隨著CeO2負載量的增加,催化劑的總堿度隨之增加,因此產(chǎn)量也不斷提高;但當CeO2負載量超過一定值(質(zhì)量分數(shù)16%)時,可能會堵塞部分催化劑孔道,減弱傳質(zhì)作用,造成產(chǎn)量下降。DIBENEDETTO等[22]合成了Nb2O5/CeO2催化劑,當Nb負載量為3%(質(zhì)量分數(shù))時,可以形成大量的強酸和強堿活性中心,有利于提高催化活性。在超臨界條件下,采用流動反應器與滲透汽化膜相結(jié)合的方式來降低水含量,使得EtOH轉(zhuǎn)化率達2.3%,經(jīng)過蒸餾分離出純度大于90%的DEC。
2.2 "金屬氧化物催化劑
CeO2氧化物表面具有雙功能酸堿活性中心,有利于吸附并活化反應物,是較早用于催化CO2和EtOH直接合成DEC的催化劑。2006年,YOSHIDA等[23]首次將商用CeO2催化劑用于合成DEC。HONDA等[24]將市售CeO2在873 K下焙燒3 h后作為催化劑,向體系中加入脫水劑乙腈,在CO2壓力為0.2 MPa下,經(jīng)過24 h反應,DEC產(chǎn)量可達""""6.8 mmol。此外,DEC產(chǎn)量隨著CO2壓力的增加而降低,主要是因為壓力過高抑制了乙腈的水解反應,進而限制了DEC生成。LEINO等[10]考察了室溫沉淀法合成CeO2過程中不同制備條件對催化性能的影響。結(jié)果表明,在合成時間50 h、沉淀相pH=11時,催化劑具有較高的比表面積和較多的堿性中心,此外吡啶紅外光譜證實了合成的CeO2具有弱酸性。以EtOH、CO2為原料,以氧化丁烯為脫水劑,在180 ℃、9 MPa下進行反應,得到最高的DEC產(chǎn)量(2 mmol)。BUCHMANN等[25]以氨水、氫氧化鈉、硝酸鈰為原料制備了CeO2,作者認為催化劑表面大量的酸堿性位點、高比表面積并非有效催化該反應的唯一要求,CeO2的缺陷位(氧空位)以及部分Ce2O3物種的減少也發(fā)揮著重要作用。CHANG等[26]以CeO2和H-FAU分子篩為復合催化劑、二乙氧基丙烷(DEP)為脫水劑,其中H-FAU既可以作為DEP水解的催化劑,也可以作為DEP生成的促進劑。在120 ℃、9.5 MPa CO2的條件下,DEC收率高達72%(接近平衡轉(zhuǎn)化率),催化劑重復使用"""""3次活性基本不變。在最新報道中,通過動力學測試和DRIFT光譜對DEP和H-FAU輔助下CeO2催化合成DEC的機理進行了研究,結(jié)果表明DEP不只是作為脫水劑,而是直接參與反應。他們認為在CeO2表面由EtOH和DEP形成乙氧基物種,然后插入CO2生成碳酸乙酯物種,同時DEP在H-FAU表面被吸附活化。CeO2上的碳酸乙酯物種、活化后的DEP和EtOH分子共同反應生成DEC[27]。蘭榮等[28]在CeO2中添加3A分子篩后,DEC選擇性及產(chǎn)量明顯提高,作者認為可能是3A大孔分子篩本身有一定的催化作用,同時可以除去反應中生成的水,有利于反應正向進行。在反應壓力7 MPa、150 ℃下反應2 h時,得到DEC產(chǎn)量為0.192 mmol。GIRAM等[29]對比了不同金屬(Zr、Al、Cu、Ni、Zn)摻雜的CeO2活性,將2-氰基吡啶(2-CP)脫水劑加入反應體系中,EtOH和2-CP物質(zhì)的量比為2∶1,催化劑占EtOH質(zhì)量的2.17%,CO2壓力為"""4 MPa,150 ℃下反應,催化效率從大到小依次為:CeO2、Ce0.9Zn0.1O2-δ、Ce0.9Ni0.1O2-δ、Ce0.9Cu0.1O2-δ、Ce0.9Zr0.1O2-δ、Ce0.9Al0.1O2-δ,其中CeO2活性最佳,僅反應3 h即實現(xiàn)摩爾分數(shù)45%DEC收率,反應的活化能達到 125.3 kJ·mol-1。YU等[30]在研究CO2與乙醇直接反應生產(chǎn)DEC的生產(chǎn)工藝過程中,以CeO2為催化劑、2-CP為除水劑。結(jié)果表明,2-CP去除水后會形成2-吡啶酰胺(2-PA),可以通過再生反應器將2-PA轉(zhuǎn)化為2-CP循環(huán)使用。但2-CP發(fā)生水解會產(chǎn)生有毒物質(zhì)吡啶酰胺,從綠色化學角度,吡啶類物質(zhì)也不適宜作脫水劑。
ZrO2表面具有路易斯酸堿性位,也被用于研究CO2和EtOH直接合成DEC,其酸堿性主要來自Zr4+/O2-酸堿對和—OH官能團。張軍等[31]對比了金屬氧化物ZrO2、La2O3、Nu2O3的催化活性,結(jié)果表明ZrO2性能最佳,并將其作為主催化劑,考察了不同的分子篩(3A、ZSM和Hβ型)作為輔助催化劑的催化性能。結(jié)果表明,加入3A型分子篩的效果較好。當原料EtOH與CO2物質(zhì)的量比為514∶225、ZrO2和3A分子篩以質(zhì)量比5∶2混合后,能夠使DEC的產(chǎn)量由0.026 7 mmol提高至0.054 3 mmol。同時發(fā)現(xiàn)在該催化體系中,采用乙烯、環(huán)氧丙烷或環(huán)氧丁烷作脫水劑都無法有效提高催化性能,結(jié)合GC-MS分析,加入環(huán)氧丙烷或環(huán)氧丁烷還會生成水解副產(chǎn)物,造成產(chǎn)物DEC選擇性降低。DENARDIN等[32]首先通過溶膠凝膠法合成ZrO2,再分別用Na+、Mg2+、PO43-改性ZrO2,烘干后再在673 K下焙燒"""6 h得到催化劑。當用Na+、Mg2+改性ZrO2時,催化劑酸堿性最強,但副產(chǎn)物乙醛較多;CO2-TPD結(jié)果表明引入PO43-會中和部分堿性位點,而不是增強ZrO2酸性,隨著PO43-添加量增加,主產(chǎn)物DEC選擇性隨之升高,當PO43-添加量為1%(質(zhì)量分數(shù))時,DEC收率最高達0.71 mmol。
向CeO2中摻雜Zr制備復合金屬氧化物,既可以提高CeO2結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,又能夠提高催化效率。WANG等[33]以氨水、氧氯化鋯和硝酸鈰為原料,采用共沉淀法合成了Ce0.07Zr0.93O2催化劑,研究了焙燒溫度對催化劑晶體結(jié)構(gòu)和催化效率的影響。表征結(jié)果表明,在673 K的焙燒溫度下,催化劑構(gòu)型呈現(xiàn)四方相,當焙燒溫度在873~1 273 K時,催化劑構(gòu)型出現(xiàn)單斜相。催化劑的活性評價結(jié)果表明,氧化鋯單斜相更有利于合成DEC。在焙燒溫度為 """1 273 K、反應溫度為413 K、催化劑Ce0.07Zr0.93O2加入量為0.5 g、反應物EtOH與CO2物質(zhì)的量比為257∶238、反應時間為2 h時,產(chǎn)物DEC的收率最高為0.28 mmol。PRYMAK等[34-36]將ZrO(NO3)2·H2O和Ce(NO3)2·6H2O作為前體,采用檸檬酸絡合法合成了Ce占不同比例的CexZr1-xO2催化劑(x=0、20、50、80、100)。由于Ce含量會影響催化劑的酸性和堿性強度,進而影響催化效率。以Ce0.8Zr0.2O2-700(700為催化劑煅燒溫度)為催化劑,在CO2和EtOH物質(zhì)的量比6∶1、LHSV為42 Lliq·kgcat-1·h-1、14 MPa、140"℃下(超臨界條件),裝置能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)運行,DEC產(chǎn)率最高達0.71%。研究中發(fā)現(xiàn)繼續(xù)提高Ce0.8Zr0.2O2固溶體的煅燒溫度至1 000 ℃,立方螢石結(jié)構(gòu)不變,但催化劑表面的酸性位點和堿性位點明顯下降,造成催化活性降低[34]。為了實現(xiàn)連續(xù)合成產(chǎn)物DEC,WANG等[37]采用Ce0.8Zr0.2O2為催化劑,研究了在固定床反應器中膜分離技術對反應的影響。膜反應器示意圖如圖3所示。在一定溫度及壓力下反應,將一定物質(zhì)的量比的CO2和EtOH通入反應器,利用膜的選擇滲透作用進行原位脫水,促進反應正向進行。同時考察了幾種無機多孔膜包括MFI型沸石膜(Si/Al=57、270)、LTA型沸石膜和微孔碳膜的分離作用對反應效率的影響。在100 ℃、0.1 MPa條件下,CO2和EtOH物質(zhì)的量比1∶3,GHSV為6 500 h-1,與無膜反應器相比,使用MFI-57膜時催化活性明顯提高,DEC產(chǎn)率能夠提高43%,同時催化劑在連續(xù)反應36 h以上未檢測到失活。
ZHANG等[38]以醋酸鋅和硝酸鐵為鋅源和鐵源,通過模板沉淀法制備了ZnFe2O4催化劑,用它催化CO2與EtOH一步法合成DEC,產(chǎn)物收率為3.09%。以ZnFe2O4為主催化劑,脫水劑與載體偶聯(lián)為復合載體,合成了一系列負載型催化劑ZnFe2O4@MMT、ZnFe2O4@3A、ZnFe2O4@CaO、ZnFe2O4@CaO-CaC2和ZnFe2O4@3A-CaO-CaC2,相應的DEC收率分別為5.27%、6.72%、14.1%、32.3%和49.3%,制備的多功能載體使DEC的產(chǎn)率由3.09%最高提升至49.3%。對于ZnFe2O4@3A-CaO- CaC2催化劑,ZnFe2O4提供Lewis酸堿位,3A提供網(wǎng)狀骨架起到物理除水的作用,CaO、CaC2分別起到慢速和快速化學除水的作用。多功能復合載體@3A-CaO-CaC2起到支撐、分散和吸附水分的作用,減少了團聚現(xiàn)象,有利于催化劑釋放出酸、堿活性位點,并將酸、堿位點包裹埋深,防止了催化劑的中毒和失活問題。同時,研究發(fā)現(xiàn)Fe2O3-ZrO2- ZnO@3A-CaO-CaC2作為催化劑時,在160 ℃、""""3.0 MPa的條件下,催化活性最佳,EtOH轉(zhuǎn)化率為58.7%,DEC選擇性為98.3%,DEC收率為57.7%。實驗結(jié)果表明,化學脫水比物理脫水效果更顯著。而且,提高乙醇轉(zhuǎn)化率和DEC產(chǎn)率的關鍵是脫水速率而不是脫水能力[39]。ZHAO等[40]采用共沉淀法制備了Zrx/(Fe-Ce)催化劑,用于催化CO2和乙醇生產(chǎn)DEC。與Fe-Ce催化劑相比,Zr的引入顯著改善了催化劑表面的酸堿活性位點和氧空位,提高了催化劑的活性和選擇性。通過調(diào)控催化劑中Zr與(Fe-Ce)的物質(zhì)的量比、反應溫度、反應壓力和反應時間等條件,其中Zr0.1/(Fe-Ce)催化劑具有良好的催化活性,在4.5 MPa、170 ℃下,對DEC的選擇性達到96.7%。此外,以發(fā)酵尾氣為CO2源,與乙醇反應生成DEC,在同一反應條件下,獲得了56.0%的DEC選擇性。該研究結(jié)果為CO2發(fā)酵氣體的利用和清潔燃料生產(chǎn)工藝的發(fā)展提供了新的思路。
2.3 "分子篩催化劑
KUMAR等[41]研究了金屬Cs、Ce、Na改性的MCM-41介孔材料和ZSM-12微孔材料在合成DEC過程中的催化性能。以EtOH和CO2為原料,以 "1,4-環(huán)氧丁烷為脫水劑,在170 ℃、4.5 MPa條件下反應,結(jié)果表明Cs-ZSM-12和Na-ZSM-12材料沒有催化活性,Ce-H-MCM-41和Ce-Si-MCM-41具有較低的催化效率,DEC產(chǎn)量分別為0.1、0.13 mmol。表征結(jié)果表明,Ce-H-MCM-41材料具有更多的弱堿、中強度堿、強堿性位點,而Cs-ZSM-12雖然具有弱堿及強堿性位點,但它不能催化合成DEC,作者認為堿性位點的數(shù)量、強度對合成DEC均有一定影響。
3 "結(jié)束語
通過CO2和乙醇制備DEC的路線,既能實現(xiàn)溫室氣體CO2的轉(zhuǎn)化利用,又能制備重要的化工中間體DEC,具有操作穩(wěn)定、生產(chǎn)工藝無污染等特點,符合綠色化學的發(fā)展理念。近年來研究者們在催化劑研發(fā)上已經(jīng)做了很多工作,其中均相催化劑遇水嚴重失活,與產(chǎn)品分離困難;非均相催化劑主要以ZrO2、CeO2及其復合氧化物為主,存在制備過程復雜、活性較低等問題,其催化活性主要取決于催化劑表面的酸堿性。因此,進一步探究CO2和乙醇合成DEC的反應機理,找到不同催化劑與催化性能之間的構(gòu)效關系,確定基元反應的決速步驟,為開發(fā)價廉、綠色、高效的催化劑提供理論指導。同時該反應受到熱力學限制,存在CO2活化困難、有副產(chǎn)物水生成等問題,導致DEC收率仍然較低。目前實驗室中的研究都是在高溫、高壓甚至超臨界壓力下進行,造成生產(chǎn)工藝要求較高。如何在較低的壓力及溫度下有效活化CO2,探索高效率、低毒性的脫水劑及耦合脫水工藝都將是今后的研究重點。
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Research"Progress of Catalysts in Synthesis of Diethyl Carbonate
from Carbon Dioxide and Ethanol
YU"Yue,"CHEN Xiaolu,"ZHANG Jinhong, YU Jia, GE Mingkun, LIU Xiaowen, GAO Shuang
(Liaoning Key Laboratory of Chemical Additive Synthesis and Separation, College of"Chemical and Environmental Engineering,"Yingkou Institute of Technology,"Yingkou"Liaoning 115014,"China)
Abstract:"Diethyl carbonate (DEC) is an eco-friend symmetric carbonate. Besides its use as fuel additive or organic synthetic intermediate, DEC is an excellent solvent in electrolyte of lithium-ion batteries. The synthesis of DEC from CO2"and ethanol is a type of green synthetic route, which can not only reduce CO2"emissions,but also produce green chemical product of DEC. In this paper, the main reasons for the lower reactant conversion and product yield were briefly introduced, that was, difficulty in CO2"activation and thermodynamic equilibrium. Research progress of homogeneous and heterogeneous catalysts used in this reaction in recent years was reviewed. The structures, catalytic performances of the catalysts and dehydration system used in this route were discussed in detail, and different catalytic systems were summarized and analyzed. At last, the synthesis direction and development trend of future catalysts were prospected. It was pointed out that the activation mechanism of CO2"should be further studied; the development of economical, efficient catalysts and green, less toxic dehydrating agents and its coupling with dehydration system would be the main development trend in the future.
Key words:"Carbon dioxide; Ethanol; Diethyl carbonate; Catalysts; Dehydration systems