聚烯烃催化剂及其载体的分形设计与模拟

开发新型高效负载型催化剂离不开对载体物理化学特性的研究。载体及催化剂的形态是决定聚合物立体规整度、颗粒堆密度、活性及分布的重要参数。本工作研究了硅胶的热活化和化学活化对硅胶表面化学基团的影响，以及硅胶的微观结构变化和破碎现象。通过原位红外分析确定了热改性和化学改性的机理。通过电子显微图象分析，计算了颗粒的表面分维值，实现了载体与催化剂颗粒形态的定量描述。首次提出了聚乙烯颗粒生长过程是分形演化过程。其根本驱动力是微观临界能量的涨落，以此建立了描述聚合物颗粒表面形态的分形生长模型。在给定的聚合条件下，可以预测产物的最终颗粒形态，在催化剂的筛选和聚合条件的优化过程中，可以作为重要的辅助设计工具。