本发明公开了一种催化碳酸二甲酯与乙醇合成碳酸甲乙酯的酸碱双功能催化剂，是将镁基复合金属氧化物负载到二氧化硅载体制得的，镁基复合金属氧化物为氧化镁和选自铝、锰、镧、铁中的一种金属的氧化物的组合，镁与选自铝、锰、镧、铁中的一种金属的摩尔比为1:0.2～1:5，镁基复合金属氧化物的负载量为14％～40％。本发明公开了所述的酸碱双功能催化剂催化碳酸二甲酯与乙醇合成碳酸甲乙酯的应用。本发明由氧化镁提供中强碱性位点、选自铝、锰、镧、铁中的一种的金属的氧化物提供弱酸位点，具有较好的催化活性，碳酸二甲酯转化率以及产物碳酸甲乙酯选择性高。本发明酸碱双功能催化剂易分离回收，同时具有较好的热稳定性和化学稳定性。