均相/非均相鉿系、鉻系聚乙烯催化劑的實驗及理論模擬研究
發(fā)布時間:2021-05-11 08:12
作為聚烯烴工業(yè)的核心,催化劑技術(shù)對于提高聚烯烴生產(chǎn)裝置的產(chǎn)能、新型高性能聚烯烴產(chǎn)品的開發(fā)起著關(guān)鍵作用。自上世紀(jì)五十年代,Ziegler-Natta催化劑與硅膠負(fù)載型鉻系催化劑被發(fā)現(xiàn)并實現(xiàn)工業(yè)化以來,眾多新型高效的均相/非均相烯烴聚合催化劑被開發(fā)與利用。對于非均相烯烴聚合催化劑,雖然其聚合工藝技術(shù)已日趨成熟,但由于非均相催化劑表面配位環(huán)境復(fù)雜、聚合反應(yīng)中活性中心少且難分離等因素,造成了在催化劑活性中心結(jié)構(gòu)、聚合機理以及催化劑構(gòu)效關(guān)系等重要學(xué)術(shù)問題研究上的進展緩慢。單活性中心負(fù)載型催化劑的設(shè)計以及非均相聚合催化體系的理論計算研究,有助于加深對烯烴聚合體系中聚合行為、活性物種及聚合機理等核心問題的認(rèn)識,對于推動新型高效烯烴聚合催化劑的開發(fā)具有重要意義。本文首先通過化學(xué)吸附法將吡啶胺鉿烯烴聚合催化劑Cat1(L1-HfMe2,L1=2,6-二異丙基-N-{(2-異丙基苯基)[6-(萘-1-基)吡啶-2-基]甲基}苯胺)負(fù)載到硫酸化氧化鋯ZrS表面,得到了單活性中心負(fù)載型催化劑Cat1-ZrS。利用13C-CPMASNMR固體核磁、IR紅外及DFT密度泛函等實驗與計算結(jié)合的方法,對以上負(fù)載型催化...
【文章來源】:華東理工大學(xué)上海市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:162 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
符號說明
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 聚乙烯簡介
1.3 烯烴聚合催化劑概述
1.3.1 Ziegler-Natta鈦系烯烴聚合催化劑
1.3.2 鉻系聚乙烯催化劑
1.3.3 茂金屬烯烴聚合催化劑
1.3.4 非茂金屬烯烴聚合催化劑
1.4 單活性中心負(fù)載型烯烴聚合催化劑概述
1.4.1 硅膠負(fù)載型單活性中心聚乙烯催化劑
1.4.2 γ-氧化鋁負(fù)載型單活性中心聚乙烯催化劑
1.4.3 硫酸化金屬氧化物負(fù)載型單活性中心聚乙烯催化劑
1.5 鉻系聚乙烯催化劑的均相模型催化劑概述
1.6 本論文的意義、目的及主要研究內(nèi)容
第2章 硫酸化氧化鋯負(fù)載型吡啶胺鉿聚乙烯催化劑的研究
2.1 引言
2.2 實驗部分
2.2.1 實驗方法與材料
2.2.2 催化劑表征方法
2.2.3 聚合物表征方法
2.2.4 硫酸化氧化鋯負(fù)載型催化劑的制備
2.2.5 乙烯均聚、乙烯/1-辛烯共聚操作步驟
2.2.6 非均相催化劑乙烯聚合活性位點計量實驗
2.2.7 DFT計算方法
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 ZrS負(fù)載型催化劑的結(jié)構(gòu)表征
2.3.2 乙烯均聚、乙烯/1-辛烯共聚研究
2.3.3 負(fù)載型催化劑乙烯聚合活性位點比例研究
2.4 本章小結(jié)
第3章 吡啶胺鉿聚乙烯催化劑聚合機理的理論計算研究
3.1 引言
3.2 DFT計算方法
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 均相吡啶胺二甲基鉿催化劑Cat1中乙烯配位插入機理研究
3.3.2 非均相催化劑Cat1-ZrS中活性位點及聚合機理研究
3.4 本章小結(jié)
第4章 新型吡啶胺鉿聚乙烯催化劑的研究
4.1 引言
4.2 實驗部分
4.2.1 實驗方法與材料
4.2.2 均相/非均相催化劑及聚合物表征方法
4.2.3 新型Hf(Ⅳ)催化劑Cat2與Cat3的合成
4.2.4 硫酸化氧化鋁AlS的合成
4.2.5 AlS負(fù)載型催化劑的制備
4.2.6 乙烯均聚、乙烯/1-辛烯共聚操作步驟
4.2.7 DFT計算方法
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 新型吡啶胺鉿均相催化劑Cat2與Cat3的合成與結(jié)構(gòu)表征
4.3.2 AlS負(fù)載型催化劑的結(jié)構(gòu)表征
4.3.3 均相/非均相鉿催化劑催化乙烯聚合行為研究
4.3.4 非均相催化劑乙烯聚合機理的DFT研究
4.4 本章小結(jié)
第5章 均相鉻系聚乙烯催化劑的聚合機理研究
5.1 引言
5.2 DFT計算方法
5.3 1/MAO體系中活性中心模型構(gòu)建以及乙烯聚合/非選擇性齊聚轉(zhuǎn)換機理研究
5.3.1 模型催化劑1/MAO體系中活性中心模型的構(gòu)建
5.3.2 初始分子模型篩選-首分子乙烯配位插入過程研究
5.3.3 二次分子模型篩選-鏈增長與鏈轉(zhuǎn)移競爭關(guān)系研究
5.3.4 1/MAO體系中乙烯聚合/非選擇性齊聚轉(zhuǎn)換機理提案
5.4 本章小結(jié)
第6章 全文總結(jié)與展望
6.1 主要結(jié)論
6.2 本論文的主要創(chuàng)新點
6.3 本論文的不足及展望
參考文獻
致謝
附錄Ⅰ
附錄Ⅱ
【參考文獻】:
期刊論文
[1](a-Diimine)palladium catalyzed ethylene polymerization and (co)polymerization with polar comonomers[J]. Lihua Guo,Changle Chen. Science China(Chemistry). 2015(11)
本文編號:3181064
【文章來源】:華東理工大學(xué)上海市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:162 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
符號說明
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 聚乙烯簡介
1.3 烯烴聚合催化劑概述
1.3.1 Ziegler-Natta鈦系烯烴聚合催化劑
1.3.2 鉻系聚乙烯催化劑
1.3.3 茂金屬烯烴聚合催化劑
1.3.4 非茂金屬烯烴聚合催化劑
1.4 單活性中心負(fù)載型烯烴聚合催化劑概述
1.4.1 硅膠負(fù)載型單活性中心聚乙烯催化劑
1.4.2 γ-氧化鋁負(fù)載型單活性中心聚乙烯催化劑
1.4.3 硫酸化金屬氧化物負(fù)載型單活性中心聚乙烯催化劑
1.5 鉻系聚乙烯催化劑的均相模型催化劑概述
1.6 本論文的意義、目的及主要研究內(nèi)容
第2章 硫酸化氧化鋯負(fù)載型吡啶胺鉿聚乙烯催化劑的研究
2.1 引言
2.2 實驗部分
2.2.1 實驗方法與材料
2.2.2 催化劑表征方法
2.2.3 聚合物表征方法
2.2.4 硫酸化氧化鋯負(fù)載型催化劑的制備
2.2.5 乙烯均聚、乙烯/1-辛烯共聚操作步驟
2.2.6 非均相催化劑乙烯聚合活性位點計量實驗
2.2.7 DFT計算方法
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 ZrS負(fù)載型催化劑的結(jié)構(gòu)表征
2.3.2 乙烯均聚、乙烯/1-辛烯共聚研究
2.3.3 負(fù)載型催化劑乙烯聚合活性位點比例研究
2.4 本章小結(jié)
第3章 吡啶胺鉿聚乙烯催化劑聚合機理的理論計算研究
3.1 引言
3.2 DFT計算方法
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 均相吡啶胺二甲基鉿催化劑Cat1中乙烯配位插入機理研究
3.3.2 非均相催化劑Cat1-ZrS中活性位點及聚合機理研究
3.4 本章小結(jié)
第4章 新型吡啶胺鉿聚乙烯催化劑的研究
4.1 引言
4.2 實驗部分
4.2.1 實驗方法與材料
4.2.2 均相/非均相催化劑及聚合物表征方法
4.2.3 新型Hf(Ⅳ)催化劑Cat2與Cat3的合成
4.2.4 硫酸化氧化鋁AlS的合成
4.2.5 AlS負(fù)載型催化劑的制備
4.2.6 乙烯均聚、乙烯/1-辛烯共聚操作步驟
4.2.7 DFT計算方法
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 新型吡啶胺鉿均相催化劑Cat2與Cat3的合成與結(jié)構(gòu)表征
4.3.2 AlS負(fù)載型催化劑的結(jié)構(gòu)表征
4.3.3 均相/非均相鉿催化劑催化乙烯聚合行為研究
4.3.4 非均相催化劑乙烯聚合機理的DFT研究
4.4 本章小結(jié)
第5章 均相鉻系聚乙烯催化劑的聚合機理研究
5.1 引言
5.2 DFT計算方法
5.3 1/MAO體系中活性中心模型構(gòu)建以及乙烯聚合/非選擇性齊聚轉(zhuǎn)換機理研究
5.3.1 模型催化劑1/MAO體系中活性中心模型的構(gòu)建
5.3.2 初始分子模型篩選-首分子乙烯配位插入過程研究
5.3.3 二次分子模型篩選-鏈增長與鏈轉(zhuǎn)移競爭關(guān)系研究
5.3.4 1/MAO體系中乙烯聚合/非選擇性齊聚轉(zhuǎn)換機理提案
5.4 本章小結(jié)
第6章 全文總結(jié)與展望
6.1 主要結(jié)論
6.2 本論文的主要創(chuàng)新點
6.3 本論文的不足及展望
參考文獻
致謝
附錄Ⅰ
附錄Ⅱ
【參考文獻】:
期刊論文
[1](a-Diimine)palladium catalyzed ethylene polymerization and (co)polymerization with polar comonomers[J]. Lihua Guo,Changle Chen. Science China(Chemistry). 2015(11)
本文編號:3181064
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