Page 61 - 《橡塑技术与装备》2022年7期
P. 61

理论与研究                                韩云光 等·Schiff 碱亚胺共价接枝二氧化硅负载镍催化乙烯齐聚性能研究





                      Schiff 碱亚胺共价接枝二氧化硅负载


                                   镍催化乙烯齐聚性能研究


                                   韩云光，高宇新，马鸿钰，辛虹，黄付玲，李文鹏，王亚丽
                            ( 中国石油天然气股份有限公司大庆化工研究中心，黑龙江  大庆  163714)


                       摘要 ： 共价负载型催化剂由于具有良好的热稳定性、循环利用性和长期催化活性，在乙烯齐聚领域具有潜在的应用前景。本
                     文通过将 Schiff 碱亚胺镍有机配合物共价接枝到二氧化硅上，制备一类负载型过渡金属催化剂，并研究其催化乙烯齐聚性能，结
                     果表明，以环己烷为溶剂，MAO 为助催化剂时，该类负载型催化剂具有良好的乙烯齐聚活性和 C 6 烯烃选择性 ；当 Al/Ni 比为
                                                                                                     6
                     700、主催化剂用量为 5 μmol、反应温度为 35 ℃、反应压力为 0.5 MPa、反应时间为 30 min 时，催化活性可达 2.98×10  g·(mol
                        -1
                     Ni·h) ，C 6 烯烃的选择性为 92.27%，且该催化剂具有良好的稳定性和循环利用性。
                       关键词 ： Schiff 碱亚胺 ；乙烯齐聚 ；负载催化剂 ；共价接枝
                       中图分类号 ： O632.6                                  文章编号 ： 1009-797X(2022)07-0011-04
                       文献标识码 ： B                                       DOI:10.13520/j.cnki.rpte.2022.07.003








                    后过渡金属催化剂作为乙烯齐聚的一类重要的催                         Aladdin 试剂有限公司；无水乙醇、无水乙醚和环己烷，
                化剂，与传统的乙烯齐聚用齐格勒纳塔催化剂相比，                           分析纯，天津市大茂化学试剂有限公司 ；甲基铝氧烷
                具有较高的热稳定性和催化活性以及良好的杂原子容                          （MAO，质量分数为 10% 甲苯溶液）Sigma-Aldrich
                忍性，且可以在分子水平上调节催化剂结构实现对催                           试剂有限公司。
                化活性和产物选择性的调控，在烯烃聚合领域受到广                               瑞士 Bruker 公司 Vector22 型傅里叶变换红外光
                泛关注   [1] 。目前，乙烯齐聚用的主要是均相后过渡金                     谱仪，德国 Zeiss German 公司数字化扫描电镜 (Scann
                属催化剂，该类催化剂在乙烯齐聚过程中热稳定性差、                          ing  Electron  Microscope，SEM，SIGMA)，日本岛
                催化剂不易分离、且循环利用性差                [2~3] 。负载型催化       津公司 ICPS-7510 等离子发射光谱仪，浙江富力分析
                剂由于具有良好的稳定性和循环利用性，恰好可以弥                           仪器有限公司 GC-9790 型气相色谱仪。
                补均相催化剂的这些缺点。目前，应用于烯烃聚合方                           1.2 Schiff 碱亚胺共价接枝二氧化硅负载镍
                面的载体主要有二氧化硅、分子筛、碳纳米管、纳米                           的制备
                Fe 3 O 4 磁性载体等  [4~7] 。研究发现，由于纳米级二氧化                  将 0.5  g 酸 化 处 理 后 的 二 氧 化 硅 加 入 50  mL 四
                硅具有较高的比表面积和表面可功能化改性，作为烯                           氢呋喃中，25  ℃、N 2 环境下超声 5  min，缓慢滴加
                烃聚合催化剂的载体能较好地提高催化剂的稳定性和                           5.4  g(0.05  mol) 对苯二胺的四氢呋喃溶液，滴加结
                重复利用性。基于负载型催化剂的优势及前期研究，                           束，N 2 、100  ℃下反 应 48  h ；反应 结束后，负压 过
                本文采用改性二氧化硅为载体、Schiff 碱亚胺负载镍                       滤，所得固体用 100  mL 无水乙醇洗涤 3~5 次，固体
                为有机相，通过共价接枝，制备一类 Schiff 碱亚胺共                      在 60  ℃的真空烘箱中真空干燥 24  h，得到胺基化二
                价接枝二氧化硅负载镍（见图 1），并研究该负载催化                         氧化 硅（简称 为 NH 2 -SiO 2 ）。 将 0.5  g  NH 2 -SiO 2 加
                剂催化乙烯齐聚性能及重复利用性。                                  入到 30 mlN,N- 二甲基甲酰胺，超声分散，然后滴加


                1 实验部分                                               作者简介 ：韩云光 (1962-)，男 , 工程师，从事 a- 烯烃合
                1.1 试剂与仪器                                         成及聚烯烃催化剂研发工作。
                    对苯二胺、吡啶 -2- 甲醛、六水氯化镍，分析纯，                        收稿日期 ：2022-04-18


                      年
                2022     第   48 卷                                                                      ·11·
   56   57   58   59   60   61   62   63   64   65   66