Metal Catalysts in Olefin Polymerization pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:

作者:Guan, Zhibin 编

出品人:

页数:266

译者:

出版时间:

价格:$ 337.87

装帧:

isbn号码:9783540877509

丛书系列:

图书标签:

金属催化剂
烯烃聚合
催化剂
聚合物
化学
材料科学
有机金属化学
过渡金属催化
聚合反应
催化剂设计

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具体描述

Polyolefin is a major industry that is important for our economy and impacts every aspect of our lives. The discovery of new transition metal-based catalysts is one of the driving forces for the further advancement of this field. Whereas the classical heterogeneous Ziegler-Natta catalysts and homogeneous early transition metal metallocene catalysts remain the workhorses of the polyolefin industry, in roughly the last decade, tremendous progress has been made in developing non-metallocene-based olefin polymerization catalysts. Particularly, the discovery of late transition metal-based olefin polymerization catalysts heralds a new era for this field. These late transition metal complexes not only exhibit high activities rivaling their early metal counterparts, but more importantly they offer unique properties for polymer architectural control and copolymerization with polar olefins. In this book, the most recent major breakthroughs in the development of new olefin polymerization catalysts, including early metal metallocene and non-metallocene complexes and late transition metal complexes, are discussed by leading experts. The authors highlight the most important discoveries in catalysts and their applications in designing new polyolefin-based functional materials.

好的，这是一份关于《金属催化剂在烯烃聚合中的应用》的图书简介，内容详尽，聚焦于该领域的关键概念、技术和最新进展，不包含任何关于AI生成或构思的痕迹。 --- 图书简介：现代聚烯烃科学的基石——金属催化剂在烯烃聚合中的前沿应用书名：金属催化剂在烯烃聚合中的应用（Metal Catalysts in Olefin Polymerization）目标读者：高分子化学、有机金属化学、催化科学、材料工程领域的科研人员、博士及博士后研究人员、化工行业技术专家以及相关专业的高年级本科生和研究生。书籍概述：本书系统而深入地探讨了金属催化剂在烯烃聚合反应中的核心地位与发展脉络。聚烯烃，如聚乙烯（PE）和聚丙烯（PP），是全球产量最大、应用最广的合成聚合物之一。其结构、性能和功能性的精确调控，几乎完全依赖于所采用的催化体系。本书聚焦于从经典齐格勒-纳塔（Ziegler-Natta）催化剂到尖端茂金属（Metallocene）和后茂金属（Post-Metallocene）催化剂的演进，全面梳理了这些催化体系的结构-活性-选择性关系，以及它们如何驱动新型聚合物材料的设计与合成。本书不仅是催化剂设计与合成的权威参考，更是理解现代聚烯烃工业技术瓶颈与未来方向的必备指南。 --- 第一部分：基础理论与历史沿革第一章：烯烃聚合动力学与机理基础本章首先确立了理解催化聚合反应所需的基本化学和物理概念。详细阐述了烯烃单体（乙烯、丙烯及其共聚物）的反应活性、聚合反应的增长（Propagation）、链转移（Chain Transfer）和终止（Termination）步骤的动力学模型。重点剖析了活性中心的结构如何影响聚合速率和聚合物分子量分布（MWD）。随后，深入探讨了经典的催化活性位点模型，包括单活性位点理论与非均相催化剂的多种活性中心观点。第二章：从齐格勒-纳塔到茂金属催化剂的革命本章回顾了烯烃聚合催化剂的“两次革命”。详细介绍了第一代TiCl$_{4}$/AlR$_{3}$体系（齐格勒-纳塔催化剂）的非均相特性、多活性位点特征及其对聚合物微观结构（如聚丙烯的立体规整性）的控制。继而，重点阐述了茂金属催化剂的出现如何彻底改变了领域，特别是其均相特性、明确的单活性中心结构，以及它们在精确控制聚合物微观结构（如乙烯-丙烯共聚物的序列分布和立体嵌段结构）方面取得的突破性进展。第三章：关键助催化剂与活化机制金属催化剂的活性往往依赖于有效的助催化剂。本章专门分析了有机铝化合物（如三甲基铝、甲基铝氧烷 (MAO)）在催化循环中的关键作用。深入探讨了MAO作为强路易斯酸和烷基化剂的独特功能，及其在离子型催化剂体系中的活化、捕获杂质和稳定阳离子活性中心的过程。同时，比较了硼酸盐类助催化剂（如[BPh$_{3}$CF$_{3}$] $^{-}$）的优缺点，以及在不同催化剂骨架中实现最佳活性的配比优化策略。 --- 第二部分：高性能催化剂体系的精细设计第四章：茂金属催化剂的构筑与结构敏感性本章聚焦于环戊二烯基（Cp）配体的设计对催化性能的决定性影响。详细分析了桥连基团（如硅桥、碳桥）在控制中心金属原子几何构型和电子密度方面的作用，解释了它们如何影响单体插入的角度和速率。重点讨论了手性茂金属催化剂在合成高立体选择性聚合物（如高全同立构聚丙烯）中的应用，并深入解析了非对称催化剂的机理。第五章：后茂金属催化剂：向非传统骨架的拓展随着对催化剂性能极限的追求，研究焦点转向了非环戊二烯基配体体系。本章系统性地介绍了席夫碱（Salen）、吡啶胺（Pyridine-Amine）、氮杂环卡宾（NHC）等配体在稳定高价态金属中心（特别是早过渡金属，如Ti, Zr, Hf）中的创新应用。重点阐述了这些配体如何通过空间位阻和电子效应对活性中心的稳定性和单体选择性进行精细调控，尤其是在乙烯聚合中实现超高分子量和独特链结构方面的成就。第六章：稀土金属催化剂：稀有性能的挖掘稀土金属（如Y, La, Nd）催化剂以其独特的反应特性和对极端反应条件的耐受性，成为新兴的研究热点。本章深入讨论了稀土催化剂在链转移控制、高活性烯烃聚合以及对极性单体共聚方面的潜力。分析了这些催化剂如何通过灵活的配体环境，实现对聚合物链末端官能团的引入，为后续材料改性提供了新的途径。 --- 第三部分：特殊应用与前沿挑战第七章：烯烃共聚反应的精确控制聚合物性能的提升往往依赖于引入第二种或更多种单体进行共聚。本章集中探讨了如何利用不同的金属催化体系（如茂金属、后茂金属）实现对共聚单体（如 $alpha$-烯烃、极性乙烯基单体）的有效插入。详细讨论了共聚单体对链增长速率的影响、单体竞争插入的统计学模型，以及如何通过催化剂结构设计来控制共聚物序列分布（如无规、嵌段、梯度共聚物）的策略。第八章：催化剂的异相化与多功能化虽然均相催化剂提供了卓越的控制力，但非均相催化剂在工业大规模生产中仍占主导地位。本章讨论了将均相催化剂（如茂金属）负载到固体载体（如SiO$_{2}$, MgO, 聚合物珠）上的技术，包括共沉淀法、表面接枝法等。重点分析了载体效应（限制、分散、热稳定性）如何影响负载型催化剂的活性和寿命，并讨论了制备具有多个不同活性位点的“多功能”非均相催化剂的挑战与进展。第九章：面向可持续发展的催化体系：可降解聚合物与二氧化碳共聚应对环境挑战，本章前瞻性地探讨了金属催化剂在合成新型环境友好材料中的应用。详细分析了利用特殊催化体系（如锌、镁基配合物）将二氧化碳（CO$_{2}$）与环氧化物或烯烃共聚，以合成具有潜在生物可降解性的聚碳酸酯/聚酯材料。讨论了催化剂如何在高压、富含CO$_{2}$的环境下保持活性和选择性，并展望了实现真正碳中和聚合反应的未来方向。第十章：催化剂失活、稳定性和工业放大本章将理论与工业实践相结合。深入探讨了催化剂失活的主要机制，包括路易斯酸性位点的中毒、热分解、配体降解以及活性中心聚集。详细分析了提高催化剂稳定性和使用寿命的关键策略，包括新型路易斯酸钝化剂的筛选、载体的优化设计，以及反应器内温度和组分梯度对催化剂寿命的实际影响，为中试放大和工业化生产提供关键的工程学参考。 --- 结论：本书内容涵盖了从基础理论到尖端应用的广阔范围，通过对分子结构、反应机理、催化剂合成策略的深入剖析，旨在为读者提供一个全面、深入且具有前瞻性的金属催化烯烃聚合的知识体系。它不仅记录了该领域半个多世纪的辉煌成就，更指明了未来实现高性能、功能化、环境友好型聚合物材料所依赖的催化剂创新方向。