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  碳排放過度導致的溫室效應和廣受詬病的白色塑料污染成為人類社會可持續發展的巨大挑戰。以二氧化碳與環氧烷烴為反應原料，在催化劑的作用下發生共聚合反應制備可降解的脂肪族聚碳酸酯，為二氧化碳的高效化學利用以及緩解塑料污染提供了 “一石二鳥”的策略。由于二氧化碳是一種無毒、豐富、廉價的碳氧資源，這一聚合反應也成為高分子合成領域實現綠色化學化工、踐行國家“碳中和”“碳達峰”戰略的重要研究課題。

  在二氧化碳基聚碳酸酯材料中，最具代表性和工業化價值的是聚碳酸亞丙酯（環氧丙烷與二氧化碳共聚物PPC）這是由于聚碳酸亞丙烯酯具有合適的力學強度、良好的透明性和水氧阻隔性能，在生物降解農膜和快遞包裝等領域顯示出巨大的市場前景。此外，在聚合物主鏈上引入一定含量的柔性聚醚單元，可用于替代聚醚或聚酯多元醇用于大宗聚氨酯材料，有望成為大宗聚氨酯材料的基礎原料。目前，科學研究和工業生產中對聚碳酸丙烯酯醚中聚醚含量的調控主要是實驗經驗來改變聚合反應溫度和壓力，尚缺乏對催化劑結構與聚合物單元含量（交替碳酸酯單元、醚單元）關系的深入認識。因此，從催化劑分子層面上開展對催化劑結構與聚碳酸酯和聚醚含量關系的系統性研究，總結歸納催化劑結構與催化性能的關系，將有助于推動新型催化劑的開發和聚碳酸酯醚的規模化應用。

  2022年8月25日，《自然合成》在線發表了浙大高分子系伍廣朋課題組的研究論文“Precision copolymerization of CO₂ and epoxides enabled by organoboron catalysts”。在這項研究中，他們利用近年自主研發的模塊化高活性有機硼氮催化體系實現了二氧化碳和環氧丙烷的精準共聚合，并從催化劑分子層面上理解了催化劑結構與碳酸酯單元、醚單元含量的構效關系。

  論文信息：Precision copolymerization of CO₂ and epoxides enabled by organoboron catalysts, Nature Synthesis, 2022, doi: 10.1038/s44160-022-00137-x, 

  https://doi.org/10.1038/s44160-022-00137-x 

  通訊作者簡介：

伍廣朋研究員

https://person.zju.edu.cn/gpwu/ 

  國家杰出青年科學基金獲得者，教育部青年長江學者，浙江省杰出青年科學基金獲得者，浙江大學“百人計劃”研究員。2011年博士畢業于大連理工大學，師從呂小兵教授。在美國德州農機大學和芝加哥大學開展兩站博士后研究，2015年加入浙江大學高分子系開展學術研究，主要開展二氧化碳化學轉化、可降解高分子材料、光刻膠等方面的研究。截至目前共發表六十多篇研究論文，包括Acc. Chem. Res.(2)、J. Am. Chem. Soc.(5)、Angew. Chem. Int. Ed.(5)、Macromolecules(10)等。授權中國發明專利10項，2項實現技術轉移轉化。二氧化碳基可降解高分子材料制備技術在陜煤集團進行產業化中試開發，項目一期投資5000余萬，占地10余畝。