树状PAMAM改性纳米二氧化硅负载镍催化剂是一种以纳米二氧化硅（SiO₂）为基底，通过聚酰胺-胺树状大分子（PAMAM）进行表面功能化修饰，并进一步负载镍络合物的创新型多相催化剂。其核心设计理念在于整合纳米材料的物理特性与树状大分子的化学活性，形成兼具高比表面积、活性位点分布均匀且稳定性良好的催化体系。

功能化机制：

纳米二氧化硅载体：作为骨架材料，纳米二氧化硅提供高比表面积（通常＞300 m²/g）和规则的介孔结构，有利于活性组分的分散与传质效率。

PAMAM树状大分子修饰：通过共价键或物理吸附将PAMAM接枝于载体表面，其高度支化的三维结构可增加表面功能基团密度，同时通过末端氨基与席夫碱配体的配位作用实现对镍离子的高效锚定。

镍络合物配位结构：席夫碱配体（如含-C=N-基团的有机分子）与Ni²⁺形成稳定的五元环或六元环螯合物，既增强金属中心的电子密度，又通过空间位阻效应抑制副反应，提升目标产物选择性。

物理性能与结构优势

热稳定性：

纳米二氧化硅的Si-O键能（466 kJ/mol）赋予载体良好的热稳定性，配合PAMAM的耐温特性（分解温度＞250℃），使催化剂可在200℃以下长期稳定运行，满足工业连续化生产需求。

孔道结构优化：

介孔二氧化硅的孔径（2-10 nm）与PAMAM分子尺寸（1-5 nm）匹配，形成“孔道-分子”协同效应，既保证反应物分子快速扩散，又避免活性组分团聚。

可循环性：

通过离心或过滤即可实现催化剂与产物的分离，经简单再生处理（如氢气还原）后，5次循环使用后活性保持率＞85%，降低生产成本。

性能优势与应用场景

乙烯齐聚反应中的突破性表现：

高转化率与选择性：在120℃、2 MPa条件下，乙烯转化率可达95%以上，C₄-C₈ α-烯烃选择性＞80%，远超传统Ziegler-Natta催化剂（选择性＜60%）。

产物分布可控：通过调节PAMAM代次（G1-G10）与席夫碱配体结构（如乙二胺型、丙二胺型），可调控产物链长分布，满足线性低密度聚乙烯（LLDPE）共聚单体（1-丁烯、1-己烯）的差异化需求。

工业放大潜力：

西安瑞禧生物开发的公斤级生产工艺，通过微流控技术实现纳米颗粒的均匀分散，结合喷雾干燥技术确保催化剂形貌稳定性，为百吨级工业装置提供技术支撑。

技术参数与定制化服务 

定制化服务：

西安瑞禧生物提供从分子设计到工艺放大的全链条服务：

PAMAM代次选择：G1-G10代产品，适配不同空间位阻需求；

功能团修饰：引入羧基、羟基等官能团，提升催化剂水溶性或抗中Poison 能力；

负载工艺优化：浸渍法、共沉淀法或原子层沉积（ALD）技术，确保镍物种均匀分散。

应用领域拓展

α-烯烃高值化利用：

生产的1-辛烯可直接用于制备聚α-烯烃（PAO）合成油，提升润滑油基础油粘度指数至140以上；1-己烯作为高端聚乙烯共聚单体，可替代进口产品，降低生产成本20%以上。

高分子前驱体合成：

用于制备星型聚合物、超支化聚合物等功能材料，拓宽在3D打印、药物缓释等领域的应用。

绿色化学工艺：

温和反应条件（＜150℃）减少能耗，配合催化剂循环使用技术，单吨产品碳排放降低30%，符合“双碳”战略需求。

市场前景与产业价值

随着全球α-烯烃需求以年均5%的速度增长（2023-2028年CAGR），树状PAMAM改性纳米二氧化硅负载镍催化剂凭借其高活性、高选择性与低能耗优势，有望在高端聚烯烃、特种润滑油等领域实现替代。西安瑞禧生物的公斤级生产能力与定制化服务，将为下游企业提供从实验室研发到工业生产的无缝衔接，推动催化材料技术水平。