异丙胺为核合成超支化水杨醛亚胺镍系催化剂及其催化乙烯齐聚性能

以异丙胺为核合成了一种1.0代聚酰胺-胺型超支化大分子骨架,并进一步与水杨醛和六水合氯化镍通过"一锅法"合成了一种具有新型支链结构的超支化水杨醛亚胺镍系催化剂。采用FTIR、~1H NMR和ESI-MS表征方法证明了合成产物的结构与理论结构相符。在甲基铝氧烷为助催化剂、甲苯为溶剂的催化体系内确定了催化乙烯齐聚的最佳反应条件,在Al/Ni摩尔比1000、反应温度25℃、反应压力0.5MPa、反应时间30min的条件下,催化乙烯齐聚的活性达3.8×10~5g Olig/(mol Ni·h),齐聚产物主要是C8及以下烯烃,含量高达99%。在相同条件下,通过对比不同骨架结构的超支化镍配合物,初步确定了超支化镍配合物催化乙烯齐聚反应体系催化性能的影响因素。     

新型超支化镍系催化剂的合成及对乙烯齐聚的催化性能

以直链十二胺为核的0.5代超支化大分子（R₁₂-0.5G）和丁二胺为原料,合成出一种新型的1.0代超支化大分子（R₁₂-1.0G）。然后以R₁₂-1.0G、水杨醛和NiCl₂·6H₂O为原料,依次经过希夫碱反应和络合反应合成了一种新型的超支化水杨醛亚胺镍系催化剂。FTIR、¹H NMR、UV和MS证实合成产物的结构与理论结构相符。在合成的基础上,并对该催化剂催化乙烯齐聚的性能进行了研究。考察了溶剂种类、反应温度、反应压力、Al/Ni比等条件对该催化剂催化乙烯齐聚性能的影响。结果表明,该催化剂具有良好催化乙烯齐聚的性能,当以甲苯为溶剂,在甲基铝氧烷（MAO）活化下,随着反应压力和Al/Ni比增加,催化活性增加;而催化活性随着反应温度的增加先升高后下降;在反应温度为25℃、反应压力为0.5MPa、Al/Ni比为1500时,该催化剂的活性可达5.03×10⁵g/（molNi·h）,聚合产物主要是C₆以下的低碳烯烃,含量高达89%以上。相同条件下,其催化乙烯齐聚的活性低于与其具有类似结构的“扫帚型”镍系催化剂。     

新型菲咯啉基铁催化剂/MAO催化乙烯齐聚

合成了配合物氯化2-乙酰基-1,10-菲咯啉缩4-甲基-2,6-二乙基苯胺合铁(Ⅱ),以甲苯为溶剂,甲基铝氧烷(MAO)为助催化剂,催化乙烯齐聚制备线型α-烯烃。研究了反应温度、n(Al)/n(Fe)和反应压力等对催化剂活性和齐聚产物分布的影响,在n(Al)/n(Fe)为1 000,温度为60℃,压力4.0 MPa下,催化剂活性达1.0×107 g/(mol.h)。     

茂金属催化剂催化1-己烯齐聚反应的研究

以茂金属配合物双(四甲基环戊二烯基)二氯化锆为主催化剂,1-己烯为反应物,甲基铝氧烷(MAO)为助催化剂,考察了反应条件对茂金属催化剂催化1-己烯齐聚反应活性的影响。结果表明,茂金属催化剂1-己烯齐聚反应活性和产物收率均随反应温度的升高和反应体系中铝锆比(Al/Zr)的增加而增加。通过降低反应体系中1-己烯的加入量可以使1-己烯齐聚反应在较低的Al/Zr(200∶1)和较低的反应温度(40℃)下具有较高的齐聚反应活性和产物收率。茂金属催化剂双(四甲基环戊二烯基)二氯化锆具有较高的1-己烯齐聚反应活性,其反应活性可达106g/[mol(Zr)·h]以上。     

后过渡金属Ni配合物/甲基铝氧烷催化丙烯低聚

设计并合成了一种新型的后过渡金属Ni配合物[ArN=C(R)C(R)=NAr]NiCl2(R,R=I,8-naphth-diyl,Ar=x-C6H4,x=p-CH3).采用该配合物,甲基铝氧烷(MAO)组成的催化体系催化丙烯低聚,研究了低聚反应温度、Al/Ni摩尔比、反应压力等因素对催化剂的活性及低聚产物碳数分布的影响.结果表明:该配合物催化丙烯低聚具有较高的催化活性,产物主要以四聚物、五聚物为主.     

菲咯啉基铁催化剂催化乙烯齐聚

合成了配合物氯化2-乙酰基-1,10-菲咯啉缩2,6-二乙基苯胺合铁(Ⅱ),以甲苯为溶剂,甲基铝氧烷为助催化剂,催化乙烯齐聚制备线型α-烯烃.催化剂表现出高活性和对α-烯烃的高选择性.考察了反应温度、n(Al)/n(Fe)、反应压力和催化剂浓度等对催化剂活性和齐聚产物分布的影响.     

氯化2-乙酰基-1,10-菲咯啉缩2,6-二异丙基苯胺合铁(Ⅱ)/MAO催化乙烯齐聚的研究

合成了配合物氯化2-乙酰基-1,10-菲咯啉缩2,6-二异丙基苯胺合铁(Ⅱ),以甲苯为溶剂,甲基铝氧烷(MAO)为助催化剂,催化乙烯齐聚制备线型α-烯烃。催化剂表现出高活性和对α-烯烃的高选择性。考察了反应温度、n(Al)/n(Fe)和反应压力等对催化剂活性和齐聚产物分布的影响。     

CuNi/Al2O3催化剂上乙炔选择加氢的研究

采用浸渍法制备了CuNi/Al2O3催化剂,研究了Ni负载量、Cu负载量及n(Cu)/n(Ni)对催化剂上乙炔选择加氢活性和选择性的影响,以及催化剂的还原性能。结果表明:CuNi/Al2O3催化剂中Cu提高了Ni的还原性,使催化剂具有很高的活性及乙烯选择性。随Cu/Ni原子比的提高,催化剂的活性下降,选择性升高,当Ni的负载量为10%、n(Cu)/n(Ni)=0.5时,在反应温度为50℃、反应压力为0.2 MPa、原料气流量为45 mL/min及H2流量为1.5 mL/min的反应条件下,乙炔的转化率达88.98%,乙烯的选择性达74.01%,乙烯收率为65.86%。     

新型的α-二亚胺Ni(Ⅱ)配合物的合成及催化乙烯聚合研究

设计并合成了一种新型的含有大体积基团phenyl的α-二亚胺配体1a及其Ni(Ⅱ)配合物1b,采用NMR谱、XPS对其进行了表征。研究了聚合条件如Al/Ni摩尔比、聚合反应温度及配体结构等因素对催化剂活性的影响。在反应温度为5℃,Al/Ni摩尔比为800时,该催化体系催化乙烯聚合的活性最高,可达5.57×106g PE/(molNi·h·bar),所得聚乙烯具有较高的支化度,最高可达136 branches/1000C。采用1H NMR、DSC、GPC、TG分别对聚合物进行了表征。     

新型铁配合物催化乙烯齐聚的研究

以合成的新型铁配合物——氯化2-正丁酰基-1,10-菲咯啉缩2,6-二乙基苯胺合铁(Ⅱ)为主催化剂,分别以甲基铝氧烷(MAO)、改性MAO(MMAO)、三乙基铝(TEAL)为助催化剂,催化乙烯齐聚。结果表明:相同条件下,以MAO或MMAO为助催化剂的催化剂活性远高于TEAL作助催化剂;以MMAO为助催化剂时,随n(Al):n(Fe)的增大,催化剂活性呈先升高后降低的趋势,n(Al):n(Fe)为800时,催化剂活性最高,为3.37×10~7 g/(mol·h);随反应温度的升高,催化剂活性下降,产物分布向低碳数方向移动;随反应压力提高,催化剂活性升高,产物分布也向低碳数方向移动。     

Vinyl polymerization of norbornene with bis(imino)pyridyl nickel(II) complexes

A series of different steric hindrance nickel(II) complexes 1 – 6 bearing 2,6‐bis(imino)pyridine ligands have been synthesized and characterized. The molecular structures of the complexes 3 – 5 were determined by X‐ray diffraction analysis. The coordination geometry around the nickel center of the complexes is either square pyramid for complexes 3 and 4 or trigonal bipyramid for complex 5 . All of the nickel complexes exhibit high catalytic activity for norbornene polymerization in the presence of MAO, although low activity for ethylene oligomerization and polymerization. The effects of the Al/Ni ratio, halogen, monomer concentration, temperature, and reaction time on activity of catalyst for norbornene polymerization and polymer microstructure were investigated. © 2009 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci, 2009     

用Ni(naph)_2-[Al(i-Bu)_3+C_8H_(17)OH]-BF_3·OEt_2催化体系合成顺式1,4-聚丁二烯

研究了Ni(naph)_2-[Al(i-Bu)_3+C_8H_(17)OH]-BF_3·OEt_2[简称Ni-(Al+ROH)-B]体系在不同ROH/Al(mol比)值下催化丁二烯聚合的规律,井应用磁化率法测试了Ni与(Al+ROH)(Al剂)的反应。结果表明,随ROH/Al值的减小,Al剂对Ni的还原能力增大,两者的关系可表示为ROH/Al=0.52-0.67ln(Ni/Al剂);催化活性提高,但聚合物的分子量降低,催化稳定性下降。在最佳ROH/Al值为0.7—0.8时,聚合物的顺式-1,4含量为95.7％—96.3％。     

Ethylene polymerization using nickel α-diimine complex supported on SiO2/MgCl2 bisupport

Nickel α-diimine complex [C₆H₅-NC(CH₃)C(CH₃)N-C₆H₅]NiCl₂ was impregnated on SiO₂/MgCl₂ bisupport, and ethylene polymerizations were carried out with alkylaluminum compounds as cocatalyst. Branched polyethylenes were prepared when heptane is used as solvent. Polymerization conditions such as modified method of bisupport, cocatalyst, Al/Ni ratio, temperature and nickel concentration had a pronounced effect on catalytic activity and properties of polyethylenes. The activity of 2.9×10⁵ g PE mol Ni h⁻¹ was obtained in the presence of AlEt₂Cl as well as the bisupport without AlEt₃ modification, Al/Ni ratio 80, nickel concentration 0.12 mmol/l and temperature 14 °C. Branching degree of polyethylenes increased with temperature, and molecular weight, melting point and crystallinity of polyethylenes decreased correspondingly. Polymerization temperature had a pronounced effect on branches distribution of polyethylenes. Content of methyl branch increased sharply with temperature, but long branches dropped quickly.     

高冲击强度聚苯乙烯加氢反应的研究

在氢气压力为4MPa的条件下,以环己烷为溶剂,采用环烷酸镍和三异丁基铝制备的齐格勒-纳塔型催化剂,对高冲击强度聚苯乙烯(HIPS)进行均相选择性氢化反应。研究了溶剂用量、催化剂用量、反应温度及反应时间等对HIPS加氢度的影响。结果表明:在温度60℃,Al/Ni=5且Ni用量为0.3g/100gHIPS,反应进行3h时,HIPS的加氢度为100%;加氢后HIPS的拉伸性能和弯曲性能得到大幅度提高,但冲击性能明显下降,热稳定性能基本不变。     

共沉淀法制备Ni/Al2O3催化剂的研究

油脂加氢催化剂是以金属镍为活性组分、氧化铝为载体制备的Ni/Al2O3催化剂。在制备催化剂过程中,其合成条件直接影响着催化剂的最终活性。以工业硝酸镍、碳酸钠和自制氧化铝粉为原料,利用共沉淀的方法制备加氢催化剂,考察了反应温度、反应时间、反应液pH及反应过程中搅拌转速对催化剂活性的影响。通过实验数据汇总分析,最终确定制备Ni/Al2O3油脂加氢催化剂的最佳条件：反应温度为85 ℃、反应结束时溶液pH=8.0、反应时间为1.5 h、搅拌转速为600 r/min。在此条件下制备的Ni/Al2O3催化剂,经棕榈油加氢评价后测定的碘值最低。     

Production of Middle Distillate Through Hydrocracking of Paraffin Wax Over NiMo/SiO2-Al2O3 Catalysts: Effect of Solvent in the Preparation of SiO2-Al2O3 by a Sol–Gel Method

Mesoporous Ni-Al₂O₃ (XNiAl) catalysts with different Ni/Al atomic ratio (X) were prepared by a co-precipitation method for use in hydrogen production by steam reforming of liquefied natural gas (LNG). The effect of Ni/Al atomic ratio of mesoporous XNiAl catalysts on their physicochemical properties and catalytic activity for steam reforming of LNG was investigated. Physical properties of XNiAl catalysts did not show a consistent trend with respect to Ni/Al atomic ratio, while chemical properties of XNiAl catalysts strongly influenced by Ni/Al atomic ratio. Nickel species were highly dispersed on the surface of XNiAl catalysts through the formation of nickel aluminate phase or solid solution of nickel oxide and nickel aluminate phase. In the steam reforming of LNG, both LNG conversion and hydrogen composition in dry gas showed volcano-shaped curves with respect to Ni/Al atomic ratio. Nickel surface area of XNiAl catalysts was well correlated with LNG conversion and hydrogen composition over the catalysts. Among the catalysts tested, 0.8NiAl (Ni/Al = 0.8) catalyst with the highest nickel surface area showed the best catalytic performance.     

单斜相与四方相混合晶相组成ZrO2负载镍催化剂催化顺酐选择性加氢

通过调控水热法制备条件制备同为单斜相和四方相混合晶相组成、但织构性质和表面结构性质不同的两种ZrO_2载体,采用浸渍法制备镍质量分数为10%的Ni/ZrO_2催化剂,考察不同反应温度[(150～240)℃]和氢气压力[(3～7)MPa]条件下两种ZrO_2载体负载镍催化剂的顺酐加氢性能。采用XRD、H_2-TPR、H_2-TPD和拉曼光谱等对催化剂进行表征。结果表明,与镍物种发生较强相互作用的ZrO_2负载镍催化剂具有较高的■键加氢活性与选择性,几乎没有■加氢活性,在所考察的反应温度和反应压力范围,催化剂上丁二酸酐选择性均高于95.1%,γ-丁内酯选择性均低于4.9%。与之不同,与镍物种发生较弱相互作用的ZrO_2负载镍催化剂具有较弱的■键加氢活性,然而,该催化剂表现出一定的■加氢活性,并且其■加氢活性随反应温度或反应压力的提高而显著提高。在反应温度240℃、氢气压力5 MPa条件下,γ-丁内酯选择性高达60.6%。推测晶相组成相似的两种ZrO_2载体负载镍催化剂明显的■加氢性能差异与其表面结构性质不同有关。     

硫改性镍催化剂丁烯-1双键临氢异构性能

将Ni/Al_2O_3催化剂浸渍于有机多硫化物(TPS-37)中制备得到硫改性Ni/Al_2O_3催化剂。采用X射线荧光光谱(XRF)、热重-质谱(TG-MS)联用、X射线光电子能谱仪(XPS)和程序升温还原(TPR)等方法对催化剂进行表征,并考察了硫改性Ni/Al_2O_3催化剂上丁烯-1双键临氢异构性能。结果表明,硫改性Ni/Al_2O_3催化剂经高温氢气活化及甲苯萃取后,催化剂上硫含量基本不变。硫与催化剂之间存在较强的相互作用,使氧化镍在相对较低的温度下被H2还原;硫改变了Ni金属周围电子环境,从而显著改善催化剂的双键临氢异构性能。在反应温度60℃,氢压1.6 MPa,氢气和碳四烃物质的量之比(氢烃比)为0.013的条件下,硫改性Ni/Al_2O_3催化剂催化丁烯-1双键临氢异构反应,丁烯-1转化率可达92.6%,丁烯-2选择性为97.5%。催化剂稳定性实验结果表明,硫改性催化剂催化性能好,稳定性优良。