异相Ziegler-Natta催化剂的活性中心多分散性(Ⅰ)——钛催化体系聚合物分子量分布的研究

对TiCl₃及TiCl₄/MgCl₂-Al(C₂H₅)₃(或Al(i-C₄H₉)₃、Al(C₂H₅)₂Cl)催化体系合成的聚辛烯的分子量分布用SchulzeFlory"最可几分布"函数作拟合处理,将各种聚合条件下的实测分布分成了3～5个"最可几分布"的叠加,催化剂结构及聚合条件对这些"最可几分布"峰的位置、大小的影响较有规律,表明每个峰对应于一种活性中心。还测定了聚辛烯各级分的活性中心浓度。对各活性中心的差异作了分析。     

1-辛烯Ziegler-Natta聚合的活性中心多分散性——分子量分布及动力学的研究

 本文通过对TiCl₃-Al(C₂H₅)₃聚合1-辛烯产物的双峰型分子量分布曲线用Schulz函数进行拟合、分峰处理,发现这种双峰型分布中的高分子量峰部分由一种活性中心生成,低分子量峰部分则由至少两种活性中心生成.将不同转化率时聚辛烯的分子量分布分峰拟合数据与聚合速率、活性中心数等测定数据相结合,得到了高分子量和低分子量两部分产物相应的活性中心上各自的动力学参数(增长速率常数、活性中心数、链转移常数等)及各自的聚合速率曲线,从而证实了多种活性中心的存在、它们催化特性的差异及与聚合物分子量分布增宽的关系.     

TiCl_4/MgCl_2负载型烯烃聚合催化剂活性中心性质的研究

用乙酰氯淬灭法测定了TiCl_4/MgCl_2-AlR_3催化1-辛烯聚合体系的活性中心数,确定了不同助催化剂、外加给电子体等条件下聚合速率、活性中心数、增长速率常数等随聚合时间的变化。结合对产物分子量分布的分峰拟合研究,确定了催化剂上存在多种活性中心及其聚合特性的差别,并发现有机给电子体对某些活性中心有选择性作用,使其失活或改变性质。     

1-辛烯Ziegler-Natta聚合的活性中心多分散性——分子量分布及动力学的研究

本文通过对TiCl_3-Al(C_2H_5)_3聚合1-辛烯产物的双峰型分子量分布曲线用Schulz函数进行拟合、分峰处理,发现这种双峰型分布中的高分子量峰部分由一种活性中心生成,低分子量峰部分则由至少两种活性中心生成.将不同转化率时聚辛烯的分子量分布分峰拟合数据与聚合速率、活性中心数等测定数据相结合,得到了高分子量和低分子量两部分产物相应的活性中心上各自的动力学参数(增长速率常数、活性中心数、链转移常数等)及各自的聚合速率曲线,从而证实了多种活性中心的存在、它们催化特性的差异及与聚合物分子量分布增宽的关系.     

Cl2/TiCl4体系引发IBVE活性阳离子聚合的研究(Ⅰ)——引发活性中心及其络合竞争

采用UV光谱法证明了IBVE/Cl₂/TiCl₁/甲苯聚合体系中同时存在着两种引发活性中心及络合竞争,研究了Cl₂/TiCl₁和H₂O/TiCl₁络合平衡,求出了20℃时2TiCl₁←Cl₂和TiCl₁←H₂O络合平衡不稳定常数.     

丁二烯在某些钕催化剂体系中聚合活性中心数的测定和动力学的研究Ⅰ.聚合条件对活性中心浓度的影响

本文应用氘醇淬灭法测定了钕化合物-烷基铝-丁二烯聚合体系的活性中心浓度.对五种钕化合物和三种烷基铝所组成的不同催化剂体系进行测定的结果表明:其活性中心浓度在0.004～0.08mol/molNd内变化.本文还研究了聚合条件及催化剂组成对活性中心浓度及增长速度常数的影响.结果表明:增长速度常数不随烷基铝及钕化合物的种类而变化,因此,对于不同组成的催化剂,其聚合活性的差别主要在于活性中心浓度的变化.     

聚合温度对负载型Ziegler-Natta催化剂催化丁二烯-异戊二烯共聚合的影响

非均相TiCl₄/MgCl₂-AlR₃型Ziegler-Natta（非均相Z-N）催化剂是聚烯烃工业最重要的催化剂,经烷基铝活化的非均相Z-N催化剂具有复杂的活性中心结构,改变聚合温度、聚合时间、烷基铝种类及浓度等均会影响活性中心结构与催化性能.本文研究了不同聚合温度下TiCl₄/MgCl₂-AlEt₃（三乙基铝）催化丁二烯（Bd）和异戊二烯（Ip）的共聚合动力学,研究发现,随着聚合时间的延长,聚合活性先升高然后降低,在50℃聚合活性最高.采用核磁共振波谱（¹H NMR）、紫外荧光定硫仪和凝胶渗透色谱（GPC）研究了共聚物的微观结构、活性中心数和分子量及其分布,发现随着聚合时间的延长及聚合温度的升高,活性中心数、共聚物中反式-1,4-结构、分子量及分子量分布均发生不同规律的变化.本文研究结果可为进一步理解非均相Z-N催化剂在不同聚合温度下催化共轭二烯烃聚合的动力学及其关键影响因素提供参考.     

四价钼体系催化丁二烯聚合动力学

本文报导了MoCl₂(n-C₈H₁7O)₂-(i-Bu)₂AlOph体系催化丁二烯聚合动力学研究结果,得到聚合速率方程式R=k(C)_O(2)[M]=k_pa(c)_o(M),表观活化能18.6千卡/摩尔,指数前因子1.6×10¹⁰分^-1,以及不同温度下的催化剂利用率,活性中心浓度,活性中心平均寿命等,还证明了等聚合速率的聚合时间t_O与活性中心平均寿命相近。     

钒-铝催化丁二烯、丙烯交替共聚合的动力学研究(Ⅰ)——交替共聚合速度方程

本文研究了VO[OCH₂C(CH₃)₃]₂Cl-Ali-Bu₃催化丁二烯、丙烯交替共聚合的动力学特征,测定了单体和催化剂的反应级数,建立了聚合速度方程,并求得了-80℃-20℃温度范围内的一级速率常数K和总活化能E_T.     

反应型受阻胺-4-丙烯酰胺基-2,2,6,6-四甲基哌啶(AATP)熔融本体光聚合反应动力学研究

合成了反应型受阻胺4-丙烯酰胺基-2,2,6,6-四甲基哌啶(AATP),用FTIR、¹H-NMR和元素分析对其结构和组成进行了综合表征.以AATP为聚合单体,利用光-DSC技术研究了AATP熔融本体光聚合反应动力学.结果表明:AATP光聚合的诱导时间随引发剂浓度和辐照光强增加而缩短,光聚合速率随温度的升高而减小;在聚合初期,AATP光聚合速率分别与引发剂浓度和辐照光强的平方根呈较好的线性增长关系.并用稳态和非稳态相结合的光-DSC方法测定了AATP光聚合过程的动力学参数:链增长速率常数k_p=2.22-7.96×10²L/mol·s、链终止速率常数k_t=0.08-2.67×10⁴L/mol·s、表观活化能为E_p-E_t/2=-7.70-13.36kJ/mol、指前因子A_p/A_t^0.5=0.076-0.333(L/mol·s)0.5,k_p和k_t在聚合初期均随单体转化率的提高而增大,但kt增加的幅度远大于k_p.     

具有不同电荷和手性的Co(Ⅲ)配合物跨人红细胞膜的动力学研究

研究了4种不同电荷的Co(Ⅲ)金属配合物跨人红细胞膜的动力学,并测定了它们跨人红细胞膜的一级反应动力学速率常数,发现[Co(C₂O₄)₃]^3-的跨膜速率明显高于[Co(en)₃]³⁺,[Co(en)₂(C₂O₄)]⁺和[Co(en)(C₂O₄)₂]^-,后3种配合物的跨膜速率常数随正电荷的减少略有增加,跨膜机制为简单扩散.[Co(C₂O₄)₃]^3-的跨膜速率受阴离子通道抑制剂DIDS明显抑制,抑制率为51.95%,推测其跨膜机制为部分经阴离子通道协同简单扩散过膜.人红细胞摄入L-[Co(C₂O₄)₃]^3-的速率明显大于D-[Co(C₂O₄)₃]^3-,显示了一定的手性选择性.     

新型高活性催化剂乙烯气相聚合的研究(Ⅰ)──气相均聚和共聚反应及气相均聚动力学

研究了新型高活性乙烯气相聚合催化剂TiCl₄/MgCl₂/ZnCl₂/SiCl₄/醇/Al(i-Bu)₃体系中钛和醇组分含量对聚合反应和产物颗粒形态的影响。测定了乙烯气相聚合反应动力学曲线,确定了聚合动力学方程。用SEM、DSC、WAXD、¹³CNMR对催化剂及聚合物的形态、结构和性能进行了分析和表征。     

光照法研究超氧化物歧化酶及其模型化合物与超氧离子的反应动力学

用改进的光照法研究了超氧化物歧化酶及其模型化合物μ-桥基·二(2,6-二乙酰基吡啶)缩二丙二胺合铜(Ⅱ)(桥基为SCN^-,N₃^-,I^-,Br^-,Cl^-,OH^-)与超氧离子的反应动力学,测定了反应速率常数k_Q,结果表明,超氧化物歧化酶的k_Q与脉冲辐解法及黄嘌呤氧化酶法的结果一致。6种配合物中,Cu₂L(SCN)(ClO₄)₃的k_Q最大,Cu₂L(N₃)(ClO₄)₃的最小,并讨论了真k_Q不同的原因。     

VO(OR)2Cl-Al(t-Bu)3催化丁二烯丙烯交替共聚机理的探讨

本文用电位滴定测定了钒的价态,与共聚合活性数据对照,认为活性中心主要是V⁺³离子;用IR测定了Al-O-V、Al→O和V-Cl后,提出活性中心为带Al-Cl-V、Al-O-V桥的钒中心正八面体结构。结合log[η]对1og(D₈₉₀/D₉₇₀)的线型关系推断交替共聚物的端基为β-甲基乙烯基,在此基础上提出了可能的引发、增长和终止机理。     

多环芳烃与不饱和自由基氢提取反应类的动力学研究

对2~6个环的多环芳烃的氢提取反应类进行了系统研究, 提取氢原子的不饱和自由基包括丙炔基自由基（C₃H₃）、 烯丙基自由基（C₃H₅）、 丁二烯基自由基（nC₄H₅, iC₄H₅）、 环戊二烯基自由基（C₅H₅）以及苯基自由基（C₆H₅）. 采用M06-2X/cc-pVTZ方法得到了多环芳烃的电子结构信息, 利用过渡态理论并结合Eckart隧道校正, 计算了所有反应在500~2500 K范围内的反应速率常数.考察了多环芳烃的大小、 结构对反应速率常数的影响, 对比了不同氢提取自由基及不同氢提取反应类型的速率常数. 结果表明, 多环芳烃的大小对反应速率常数影响不大, 但是多环芳烃的环结构对反应速率常数影响较大. 将不同的氢提取反应类简化为发生在五元环上的C₅类和发生在六元环上的C₆类两类, 结果表明, C₆类的反应活性高于C₅类. 研究了nC₄H₅, iC₄H₅以及C₆H₅自由基与多环芳烃的氢提取反应, 它们的氢提取反应活性大小顺序为C₆H₅>nC₄H₅>iC₄H₅. 通过对每类典型反应的速率常数取平均值, 总结出相应类型的速率规则, 可用于构建多环芳烃和碳烟机理.     

双水杨醛缩乙二胺烷基钴(Ⅲ)配合物电化学氧化动力学的研究

用循环伏安法、计时电流法、线性扫描伏安法及lgi～E法研究了双水杨醛缩乙二胺烷基钴(Ⅲ)配合物[RCo(Salen),R=CH₃,C₂H₅,n-C₄H₉,i-C₄H₉]在Au电极上的电化学氧化动力学过程,测定了RCo(Salen)的电极反应的速率常数k_s、电子转移数n₁、电荷传递系数a、标准电极电位E⁰、扩散系数D;同时,还测定了氧化产物化学分解加速率常数k_f及分解产物电解氧化的电子转移数n₂等参数,实验表明RCo(Salen)的电化学反应是ECE过程,R基对E⁰、k_f等均有影响。     

硅烷类外给电子体对丙烯-丁烯序贯聚合的调控作用

外给电子体(ED)作为负载型Ziegler-Natta催化剂的一个重要组分, 在影响α-烯烃的催化活性及聚合物的立构规整性方面发挥着重要作用. 本文研究了4种不同结构及电子密度的硅烷类外给电子体[二甲基二甲氧基硅烷(D1)、 二丁基二甲氧基硅烷(D2)、 二苯基二甲氧基硅烷(D3)及二环戊基二甲氧基硅烷(D4)]对丙烯均聚及丙烯(一段)-丁烯(二段)序贯聚合的影响. 结果表明, ED对烯烃聚合的催化活性、 活性中心数及活性中心定向能力都具有显著的影响. 密度泛函理论(DFT)模拟计算表明, 随着ED的空间位阻和电子密度增加, ED在MgCl₂表面的吸附能降低, 吸附稳定性降低; ED的空间位阻和电子密度增加有利于提高丙烯聚合活性中心的定向能力, 当n(D4)/n(Ti)=20时, 合成的聚丙烯(PP)中的等规聚丙烯(iPP)组分含量达到92.8%. 当n(ED)/n(Ti)=15时, 丙烯聚合的聚合速率常数达到最大值; 具有更大空间位阻和电子密度的ED使得丙烯-丁烯序贯聚合的活性中心具有更强的定向能力, ED对丁烯(二段)聚合活性及聚丙烯/聚丁烯合金（PBA）中等规聚丁烯(iPB)组分的熔点影响更显著.     

(p-CH3OC6H4)2TeO存在下M2(CO)10(M=Mn,Re)的CO取代反应动力学研究

测定了(p-CH₃OC₆H₄)₂TeO存在下M₂(CO)₁₀(M=Mn,Re)的CO取代反应速率及活化参数。其表观速率常数分别与M₂(CO)₁₀和(p-CH₃OC₆H₄)₂TeO的浓度的一次方成正比。本文所建议的缔合机理与前人用(CH₃)₃NO作氧原子转移试剂的相应反应所提出的机理相似。讨论了在(CH₃)₃NO和(p-CH₃OC₆H₄)₂TeO存在下影响M₂(CO)₁₀的CO取代反应速率的因素。     

不同酸解聚麦秸产物分析及其动力学

以麦秸为研究对象,解聚剂为HCl、HNO₃和H₃PO₄,对解聚产物进行定性和定量分析,并利用动力学模型描述木糖及糠醛的产生过程。 结果表明,解聚液中的产物有葡萄糖、木糖、阿拉伯糖、纤维二糖、乙酸、糠醛、5-羟甲基糠醛。 通过引入变量(α,木糖/木聚糖的比值)利用Saeman动力学模型获得了不同温度下,木聚糖的水解速率常数、木糖的转化速率常数以及糠醛的生成速率常数。 HCl、HNO₃和H₃PO₄解聚麦秸,木糖的生成活化能分别为55.5、46.3和59.8 kJ/mol。 结合反应温度、反应时间、反应速率以及木糖和糠醛的浓度,确定最佳解聚条件为:硝酸作解聚剂,在130 ℃下水解95 min。     

环硅氧烷负离子乳液聚合中活性中心浓度的变化规律

以八甲基环四硅氧烷(D4)为单体,十二烷基二甲基苄基氢氧化铵(BDAH)为乳化剂兼催化剂,进行环硅氧烷负离子乳液聚合,采用凝胶色谱(GPC)测定聚合产物的转化率及分子量.在此基础上,分析基元反应,提出活性中心生成机理,并应用环硅氧烷开环聚合普适动力学模型计算乳液聚合平衡之前的活性中心浓度变化规律.结果发现,聚合温度较低时,活性中心浓度随时间逐渐增加,最终恒定;聚合温度较高时,活性中心浓度随时间仅单调递增.结果与机理相符.