來自休斯敦大學(xué)的化學(xué)家團(tuán)隊(duì)報(bào)告發(fā)現(xiàn)了一種新型催化劑，用于生產(chǎn)超高重量聚乙烯，這是一種潛在的高強(qiáng)度耐磨塑料新來源，用于從防彈背心到人造的各種產(chǎn)品。關(guān)節(jié)。

“這是一種可以生產(chǎn)超高重量聚乙烯的全新催化劑，”共同作者Olafs Daugulis說，他是UH的化學(xué)主席，Robert A. Welch。“我們已經(jīng)證明這類鎳催化劑可以起作用。”

參與這項(xiàng)工作的其他研究人員包括第一作者Andrew L. Kocen，一名博士生和化學(xué)教授Maurice Brookhart。所有這些都隸屬于UH的Welch高分子化學(xué)卓越中心。

聚乙烯是世界上最受歡迎的塑料之一，衍生自天然氣和原油，用于塑料袋，洗發(fā)水瓶，兒童玩具和其他消費(fèi)品。Brookhart指出，所有商業(yè)聚乙烯目前都是通過所謂的“早期金屬催化劑”生產(chǎn)的，主要是鈦和鋯。鎳是一組被稱為“后過渡金屬”的金屬之一，其價值豐富且價格低廉，因此從商業(yè)角度來看，制造基于鎳的催化劑具有吸引力。

Brookhart的研究小組在20世紀(jì)90年代中期報(bào)道了第一種用于合成聚烯烴(包括聚乙烯)的鎳基催化劑。那些早期催化劑具有兩個與鎳結(jié)合的氮基分子或配體。相反，新催化劑依賴于單一的膦配體。

研究人員報(bào)告說，新催化劑具有高活性，每小時達(dá)到380萬轉(zhuǎn)，但相對壽命相對較短，聚合反應(yīng)在約四分鐘內(nèi)急劇減緩。

“我們在此報(bào)道，三-1-金剛烷基膦- 鎳配合物[Ad 3 PNiBr 3 ] - [Ad 3 PH] +，當(dāng)暴露于烷基鋁活化劑時，將乙烯聚合成超高分子量聚乙烯(M n up 他們寫道，在10°C時，初始活動達(dá)到驚人的380萬轉(zhuǎn)換，每小時達(dá)到1.68x10 6 g mol -1。

生產(chǎn)商業(yè)上可行的催化劑需要做更多的工作，但Daugulis說概念驗(yàn)證提供了一個有價值的起點(diǎn)。“所有實(shí)用的發(fā)明都是基于基礎(chǔ)研究，”他說。“這就是事情的起點(diǎn)。”

布魯克哈特說，平衡催化活性(稱為周轉(zhuǎn)頻率)與長壽將是任何潛在商業(yè)化的關(guān)鍵。

“為了商業(yè)化，催化劑需要理想的高周轉(zhuǎn)率和長壽命，”他說。“目前的催化劑具有優(yōu)異的初始周轉(zhuǎn)頻率，但壽命很短。為了在市場上引人注目，催化劑的使用壽命需要提高。”