自負載自活化烯烴聚合催化劑的研究

《自負載自活化烯烴聚合催化劑的研究》是依託吉林大學，由高偉擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：自負載自活化烯烴聚合催化劑的研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：高偉
• 依託單位：吉林大學

項目摘要

近年來，均相單中心陽離子烯烴聚合催化劑的負載化研究受到學術界和工業界的廣泛關注。隨著這個領域的發展，負載化研究已經從簡單無機鹽表面，聚合物微球，逐步發展到分子篩等三維材料的孔道。為保證催化劑的活性，催化劑負載前或負載後都需要用大量路易斯酸性的甲基鋁氧烷（MAO）活化。有機硼是一種強路易斯酸，也是一種常用的烯烴聚合助催化劑，而且它的用量是等當量的。但有機硼鹽在非極性溶劑中溶解度低，不適於與非均相催化劑復配。本項目旨在研究將有機硼鹽單元和配體單元引入到有機籠狀負載材料中，利用載體中的有機硼鹽單元與金屬鹽在負載化過程中生成陽離子化的烯烴聚合催化劑前體，這種陽離子催化劑前體用少量烷基鋁活化就有可能直接用於烯烴聚合。通過自負載材料單元臂長的調控實現孔洞大小的可調性；研究此類自負載、自活化催化體系催化乙烯、丙烯聚合或乙烯與其它烯烴共聚合；為自負載自活化烯烴聚合催化劑的研究提供實驗和理論基礎。

結題摘要

本項目周期為兩年，目的是探索將有機硼鹽、有機配體及金屬中心構築到一個籠狀結構上。有機硼鹽作為骨架的一部分，同時作為烯烴聚合陽離子化的助劑，實現催化劑的自負載自活化。同時，計畫利用骨架孔道的限制作用，降低β-H消除的幾率，得到超高分子量的聚烯烴。為烯烴聚合催化劑的設計提供新的思路和方向。項目執行周期中我們合成了多種硼鹽骨架的籠狀結構聚合物。我們對這些聚合物進行了表征。採用後負載的方法負載了過渡金屬鎳，鈦，鋯 並對它們的催化性能進行了研究。實驗結果顯示這些負載了金屬的硼鹽聚合物在烷基鋁的活化下對乙烯聚合具有偏低的活性。採用硼鹽-Salen骨架負載的錳催化劑能催化苯乙烯的環氧化反應，而且能重複利用，具有較高的活性和選擇性。