Phillips katalizátor

A Phillips-katalizátor vagy króm-katalizátor-hordozó A Phillips egy olyan katalizátor, amelyet a polietilén világ mintegy felének előállítására használnak . Heterogén katalizátor egy szilícium-dioxid vagy szilícium-dioxid- alumínium-oxid ( zeolit ) típusú szervetlen hordozó felületén diszpergált króm-oxidból áll .

Történelmi

Robert Banks és John Paul Hogan , mind a Phillips Petroleumnál, 1953-ban nyújtották be az első szabadalmakat erre a katalizátorra. Négy évvel később a folyamatot kereskedelmi forgalomba hozták.

Kontextus

Polietilén, a legnagyobb mennyiségben szintetikus polimert , a iparilag polimerizációs az etilén  :

n C 2 H 4 → (C 2 H 4 ) n

Bár exergonikus (azaz termodinamikailag kedvező) reakcióról van szó, az etilénpolimerizációs reakcióhoz katalizátorokra van szükség. Három fő katalizátort használnak kereskedelemben: az itt bemutatott Phillips-katalizátorokat, a Ziegler-Natta- katalizátorokat , és speciális polimerek esetében a metallocén- katalizátorokat  .

Előkészítés és hatásmechanizmus

A Phillips katalizátort úgy állítjuk elő impregnálás nagy felületű szilikagél a króm-trioxid vagy rokon krómvegyületek. Ezt a szilárd előkatalizátort ezután levegőben kalcináljuk , így kapjuk az aktív katalizátort. A krómnak csak egy része katalitikusan aktív, ami zavarja a katalitikus mechanizmus tisztázását. Az aktív katalizátort gyakran a szilícium-dioxid felületéhez kötött kromát- észterként írják le . A polimerizációs folyamat mechanizmusa sok kutatás tárgyát képezi, a központi kérdés az aktív faj felépítése, amelyről feltételezhetően organokróm vegyület.

Hivatkozások

  1. Bert M. Weckhuysen és Robert A. Schoonheydt , „  olefinpolimerizációs hordozós króm-oxid katalizátorok  ”, Catalysis Today , vol.  51, n o  21999, P.  215–221 ( DOI  10.1016 / S0920-5861 (99) 00046-2 , online olvasás )
  2. Max P. McDaniel "A Phillips által támogatott krómkatalizátor és az etilénpolimerizáció kereskedelmi célú felhasználásának áttekintése" Advances in Catalysis, 2010, 53. évfolyam, p. 123. DOI : 10.1016 / S0360-0564 (10) 53003-7
  3. JP Hogan, RL Banks, a Phillips Petroleum Company 2 825 721 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalma, amelyet 1954 augusztusában fejeztek be és 1958 márciusában adtak ki.
  4. Marc Carrega, „Aide-Mémoire - műanyagok”, koll.  „Aide-Mémoire”, Dunod / L'Usine Nouvelle , 2009, 2 nd  ed. , 256  p.
  5. Klaus H. Theopold "A koordinált etilén deprotonálása elindíthatja a Phillips-katalízist" Proceedings, US National Academy of Sciences, 2014, vol. 111, pp. 11578-11579, DOI : 10.1073 / pnas.1411822111