齊格勒催化劑英文解釋翻譯、齊格勒催化劑的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【化】 Ziegler catalyst; Ziegler catalysts
分詞翻譯:
齊的英語翻譯:
all ready; neat; similar; simultaneously; together; uniform
【醫】 trans-
格的英語翻譯:
case; division; metre; square; standard; style
【計】 lattice
勒的英語翻譯:
rein in; tie sth. tight
【醫】 lux; meter candle
催化劑的英語翻譯:
activator; catalyzer
【計】 catalyst
【化】 catalyst; catalyzator; catalyzer
【醫】 accelerant; catalyst; catalytic agent; catalyzator; catalyzer
contact substance
專業解析
齊格勒催化劑(Ziegler Catalyst)是一種由德國化學家卡爾·齊格勒(Karl Ziegler)于1953年發明的配位聚合催化劑,其核心組分為四氯化钛(TiCl₄)與烷基鋁化合物(如三乙基鋁 Al(C₂H₅)₃)的組合。該催化劑在溫和條件下(常溫常壓)實現了乙烯的高效聚合,革新了聚烯烴工業,并因此與意大利化學家居裡奧·納塔(Giulio Natta)共同獲得1963年諾貝爾化學獎。
核心特性與作用機制
-
組成結構
齊格勒催化劑屬于典型的"Ziegler-Natta催化劑" 體系,其活性中心由過渡金屬(Ti)與烷基鋁通過配位作用形成。钛原子提供空軌道,烷基鋁作為助催化劑提供烷基鍊并還原钛離子至低價态(如 Ti³⁺),共同構成催化活性位點。
-
催化機理
乙烯單體通過配位插入(Coordination-Insertion) 機制聚合:
- 乙烯分子首先配位到钛中心的空位上
- 隨後插入钛-碳鍵中,形成新的碳-碳鍵并再生空位
- 鍊增長持續進行直至鍊終止
該過程具有立體選擇性,可控制聚合物鍊的立構規整度。
-
工業應用
齊格勒催化劑首次實現了高密度聚乙烯(HDPE) 的工業化生産,其産物具有線性結構、高結晶度和優異的機械性能。後續發展的改進型Ziegler-Natta催化劑進一步拓展至聚丙烯(PP)等聚烯烴的立體定向聚合。
學術與工業意義
- 開創性貢獻:取代了傳統高壓自由基聚合工藝,使聚乙烯生産在溫和條件下進行,大幅降低能耗與成本。
- 科學影響:奠定了配位聚合理論的基礎,推動了金屬有機化學與高分子科學的發展。
- 技術延伸:衍生出茂金屬催化劑、非茂催化劑等新一代聚烯烴催化劑體系。
參考文獻
- Ziegler, K., et al. Angew. Chem.1955, 67, 541. (齊格勒催化劑的首篇系統研究報告)
- 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催化劑的發展綜述)
- 中國化學會. 《高分子科學前沿》. 科學出版社,2018. (第5章:聚烯烴催化劑進展)
網絡擴展解釋
齊格勒催化劑是由德國化學家卡爾·齊格勒于1953年發明的一種重要催化劑,主要用于烯烴(如乙烯)的定向聚合反應。以下是其詳細解析:
1.基本組成
齊格勒催化劑的核心成分由兩部分構成:
- 有機金屬化合物:如三乙基鋁(Al(C₂H₅)₃);
- 過渡金屬化合物:如四氯化钛(TiCl₄)或三氯化钛(TiCl₃)。
兩者在無水溶劑(如己烷或庚烷)中混合後形成活性催化體系。
2.作用機理
該催化劑通過配位聚合實現烯烴的高效聚合:
- 過渡金屬(如Ti)提供活性中心,與烯烴單體形成配位鍵;
- 有機金屬化合物(如Al(C₂H₅)₃)作為助催化劑,活化過渡金屬并參與鍊引發。
3.應用與優勢
- 工業應用:主要用于生産高密度聚乙烯(HDPE),在低壓條件下即可實現乙烯聚合,顯著降低能耗;
- 産物特性:生成的聚乙烯具有高結晶度(約90%)、高熔點(125-130℃)和優異的機械強度。
4.曆史意義與發展
- 齊格勒催化劑是首個實現低壓烯烴聚合的體系,為現代高分子工業奠定了基礎;
- 後經意大利化學家納塔改進,發展為齊格勒-納塔催化劑,可控制聚合物立體構型(如等規聚丙烯)。
5.與齊格勒-納塔催化劑的區别
兩者常被混淆,但齊格勒催化劑特指Ti/Al體系,而齊格勒-納塔催化劑涵蓋更廣,包括多相(負載型钛化合物)和均相(锆、铪絡合物)兩類。
如需進一步了解催化劑的具體制備工藝或擴展應用,可參考相關化學數據庫(如、的合成方法)。
分類
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