聚乙烯是通用合成树脂中产量最大的品种，广泛应用于人类的日常生活、工农业生产等各个领域。Ziegler-Natta催化剂是重要的聚乙烯催化剂，占据世界聚乙烯生产中超过50％的市场份额。现今工业Ziegler-Natta催化剂中高效MgCl2载体的镁源多选用无水氯化镁、乙氧基镁、烷基镁或格氏试剂等价格相对昂贵、对水或者氧十分敏感的化合物，这在一定程度上增加了催化剂的生产成本以及制备难度。　　本文以可溶性镁盐为原料，开发出一系列具有自主知识产权的新型硅/镁复合载体型Ziegler-Natta钛系聚乙烯催化剂((SiO2/MgO/MgCl2)·TiClx)。具体步骤如下:以醋酸镁水溶液浸渍无定形多孔硅胶，经高温焙烧后在硅胶表面形成氧化镁薄层，进一步与TiCl4在高温回流条件下充分反应，在原位形成MgCl2载体的同时实现了钛组分的负载化。与目前的Ziegler-Natta催化剂制备方法相比，该催化剂最显著的特点在于可使用任意可溶性镁盐作为镁源，原料更加广泛、成本低廉、操作简单、并表现出良好的催化性能。更进一步，通过共浸渍以及高温焙烧的方式向催化剂中引入铬或钒组分，简单有效地实现了对催化剂组成及性能的调控，催化剂的活性、氢调敏感性以及共聚性能进一步提高。　　本文系统地研究了一系列条件，如催化剂的制备工艺、金属组分负载量、助催化剂种类及用量、聚合反应温度、氢气和共聚单体等对乙烯聚合及产品性能的影响，并基于密度泛函理论(Density Functional Theory, DFT)的计算机分子模拟方法研究了该催化体系的乙烯聚合机理。　　结果表明，(SiO2/MgO/MgCl2)·TiClx催化剂表面可能存在三种钛前驱体结构，即钛物种以Si-O-Ti形式连接、以Mg-O-Ti形式连接和负载在MgCl2载体表面。通过实验以及DFT分子模拟推测，负载于MgCl2表面的钛物种在乙烯聚合中活性最高，而且该物种在1-己烯单体插入反应中的能垒最低。　　在乙烯均聚方面，(SiO2/MgO/MgCl2)·TiClx催化剂在初始镁含量为15 wt％，以三异丁基铝(TIBA)作助催化剂，Al/Ti=50时活性最高，达到70.3 gPE/gcat·h。而以三乙基铝(TEA)作助催化剂时，催化活性以及聚合物的平均分子量均有所降低。通过共浸渍以及高温焙烧的方式向催化剂中引入铬组分后，当镁铬摩尔比为10∶1时，乙烯聚合活性较相同镁含量下的未改性催化剂增加了13％(Al/Ti=10)。而通过向催化剂中引入钒组分，在镁钒摩尔比为5∶1时，改性催化剂活性增幅达到27％，此时助催化剂用量仅为Al/Ti=5。与传统Ziegler-Natta催化剂相比，(SiO2/MgO/MgCl2)·TiClx体系催化剂在聚合反应中的助催化剂用量均显著降低，并且在整个乙烯聚合反应中的动力学曲线都十分平稳，更有利于工业化应用。在聚合过程中加入氢气，催化剂活性降低、聚合物的分子量有效降低，氢调作用显著。铬或钒组分的改性作用进一步改善了催化剂的氢调敏感性，聚合物平均分子量的降低程度分别提高了40％和48％。　　在乙烯/1-己烯共聚方面，共聚单体1-己烯的加入显著提高了催化剂的活性，并且随着共聚单体浓度的增加，聚合产品的熔点、熔融焓以及平均分子量均不断下降。运用高温碳谱核磁对共聚物的短支链含量进行分析，结果发现向(SiO2/MgO/MgCl2)·TiClx催化剂中引入铬组分后，共聚产品的1-己烯插入率由9.4 mol％提高到11.3 mol％，增加了20％;而引入钒组分后，1-己烯插入率进一步提高到15.1 mol％，增加了近61％。利用升温淋洗分级与连续自成核退火联用的方法对共聚样品中短支链的分布进行表征，结果表明在低分子量部分，改性催化剂（MgCrl5∶1/Ti或MgV5∶1/Ti）聚乙烯样品的短支链含量低于未改性催化剂(Mg5/Ti)，而在高分子量部分，改性催化剂聚乙烯样品的短支链含量又有所提高，并且钒组分的改性效果优于铬组分，这样的短支链分布将利于聚乙烯材料的长期使用性能。