齐格勒催化剂英文解释翻译、齐格勒催化剂的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 Ziegler catalyst; Ziegler catalysts
分词翻译:
齐的英语翻译:
all ready; neat; similar; simultaneously; together; uniform
【医】 trans-
格的英语翻译:
case; division; metre; square; standard; style
【计】 lattice
勒的英语翻译:
rein in; tie sth. tight
【医】 lux; meter candle
催化剂的英语翻译:
activator; catalyzer
【计】 catalyst
【化】 catalyst; catalyzator; catalyzer
【医】 accelerant; catalyst; catalytic agent; catalyzator; catalyzer
contact substance
专业解析
齐格勒催化剂(Ziegler Catalyst)是一种由德国化学家卡尔·齐格勒(Karl Ziegler)于1953年发明的配位聚合催化剂,其核心组分为四氯化钛(TiCl₄)与烷基铝化合物(如三乙基铝 Al(C₂H₅)₃)的组合。该催化剂在温和条件下(常温常压)实现了乙烯的高效聚合,革新了聚烯烃工业,并因此与意大利化学家居里奥·纳塔(Giulio Natta)共同获得1963年诺贝尔化学奖。
核心特性与作用机制
-
组成结构
齐格勒催化剂属于典型的"Ziegler-Natta催化剂" 体系,其活性中心由过渡金属(Ti)与烷基铝通过配位作用形成。钛原子提供空轨道,烷基铝作为助催化剂提供烷基链并还原钛离子至低价态(如 Ti³⁺),共同构成催化活性位点。
-
催化机理
乙烯单体通过配位插入(Coordination-Insertion) 机制聚合:
- 乙烯分子首先配位到钛中心的空位上
- 随后插入钛-碳键中,形成新的碳-碳键并再生空位
- 链增长持续进行直至链终止
该过程具有立体选择性,可控制聚合物链的立构规整度。
-
工业应用
齐格勒催化剂首次实现了高密度聚乙烯(HDPE) 的工业化生产,其产物具有线性结构、高结晶度和优异的机械性能。后续发展的改进型Ziegler-Natta催化剂进一步拓展至聚丙烯(PP)等聚烯烃的立体定向聚合。
学术与工业意义
- 开创性贡献:取代了传统高压自由基聚合工艺,使聚乙烯生产在温和条件下进行,大幅降低能耗与成本。
- 科学影响:奠定了配位聚合理论的基础,推动了金属有机化学与高分子科学的发展。
- 技术延伸:衍生出茂金属催化剂、非茂催化剂等新一代聚烯烃催化剂体系。
参考文献
- Ziegler, K., et al. Angew. Chem.1955, 67, 541. (齐格勒催化剂的首篇系统研究报告)
- Nobel Prize Foundation. The Nobel Prize in Chemistry 1963. https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/1963/summary/
- Kaminsky, W. Catalysis Today1994, 20, 257–271. (Ziegler-Natta催化剂的发展综述)
- 中国化学会. 《高分子科学前沿》. 科学出版社,2018. (第5章:聚烯烃催化剂进展)
网络扩展解释
齐格勒催化剂是由德国化学家卡尔·齐格勒于1953年发明的一种重要催化剂,主要用于烯烃(如乙烯)的定向聚合反应。以下是其详细解析:
1.基本组成
齐格勒催化剂的核心成分由两部分构成:
- 有机金属化合物:如三乙基铝(Al(C₂H₅)₃);
- 过渡金属化合物:如四氯化钛(TiCl₄)或三氯化钛(TiCl₃)。
两者在无水溶剂(如己烷或庚烷)中混合后形成活性催化体系。
2.作用机理
该催化剂通过配位聚合实现烯烃的高效聚合:
- 过渡金属(如Ti)提供活性中心,与烯烃单体形成配位键;
- 有机金属化合物(如Al(C₂H₅)₃)作为助催化剂,活化过渡金属并参与链引发。
3.应用与优势
- 工业应用:主要用于生产高密度聚乙烯(HDPE),在低压条件下即可实现乙烯聚合,显著降低能耗;
- 产物特性:生成的聚乙烯具有高结晶度(约90%)、高熔点(125-130℃)和优异的机械强度。
4.历史意义与发展
- 齐格勒催化剂是首个实现低压烯烃聚合的体系,为现代高分子工业奠定了基础;
- 后经意大利化学家纳塔改进,发展为齐格勒-纳塔催化剂,可控制聚合物立体构型(如等规聚丙烯)。
5.与齐格勒-纳塔催化剂的区别
两者常被混淆,但齐格勒催化剂特指Ti/Al体系,而齐格勒-纳塔催化剂涵盖更广,包括多相(负载型钛化合物)和均相(锆、铪络合物)两类。
如需进一步了解催化剂的具体制备工艺或扩展应用,可参考相关化学数据库(如、的合成方法)。
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