新型高效复配型CrO<,x>-MoO<,x>/SiO<,2>聚乙烯催化剂的研究

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Phillips催化剂(CrOx/SiO2)是一种重要的工业聚乙烯催化剂,为开发新型高效复配型CrOx-MoOx聚乙烯催化剂,本文采用计算机分子模拟方法研究了负载型MoOx及CrOx催化剂活性中心的价态及载体表面羟基等因素对催化乙烯聚合活性的影响,并根据分子模拟结果指导新型催化剂的开发及乙烯聚合实验的开展。实验考察了Cr/Mo比、助催化剂种类与浓度、温度、氢气和1-己烯共聚单体等因素对催化剂乙烯均/共聚反应活性、动力学性质及聚合物性能的影响。分子模拟结果表明:乙烯在负载型Mo2+中心及Cr3+中心上的插入能垒最低,可能是真正的乙烯聚合活性中心;PIO结果进一步表明Mo2+活性中心与乙烯间的相互作用轨道为同相重叠,有利于乙烯的插入反应,对于PIO-1,电子由Mo2+活性中心向乙烯分子转移,对于PIO-2,电子由乙烯分子向Mo2+活性中心转移;载体表面羟基与Mo原子配位会毒化催化剂。实验结果表明:90℃,O.15 MPa下,以TIBA为助催化剂,向CrOx/SiO2催化剂中以Cr/Mo(摩尔比)=1:1的比例加入Mo组分,可有效提高乙烯均聚及乙烯/1-己烯共聚反应活性及聚乙烯产品的分子量;向聚合体系中加入氢气或1-己烯共聚单体均会导致催化剂乙烯聚合活性及产品分子量的下降;活性中心对温度有不同的响应:低温有利于无助催化剂配位的活性中心起催化作用,高温有利于有助催化剂配位的活性中心起催化作用。
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