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  碳排放過度導(dǎo)致的溫室效應(yīng)和廣受詬病的白色塑料污染成為人類社會可持續(xù)發(fā)展的巨大挑戰(zhàn)。以二氧化碳與環(huán)氧烷烴為反應(yīng)原料，在催化劑的作用下發(fā)生共聚合反應(yīng)制備可降解的脂肪族聚碳酸酯，為二氧化碳的高效化學(xué)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(jià)的碳氧資源，這一聚合反應(yīng)也成為高分子合成領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)綠色化學(xué)化工、踐行國家“碳中和”“碳達(dá)峰”戰(zhàn)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(yè)化價(jià)值的是聚碳酸亞丙酯（環(huán)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(xué)強(qiáng)度、良好的透明性和水氧阻隔性能，在生物降解農(nóng)膜和快遞包裝等領(lǐng)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(chǔ)原料。目前，科學(xué)研究和工業(yè)生產(chǎn)中對聚碳酸丙烯酯醚中聚醚含量的調(diào)控主要是實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)來改變聚合反應(yīng)溫度和壓力，尚缺乏對催化劑結(jié)構(gòu)與聚合物單元含量（交替碳酸酯單元、醚單元）關(guān)系的深入認(rèn)識。因此，從催化劑分子層面上開展對催化劑結(jié)構(gòu)與聚碳酸酯和聚醚含量關(guān)系的系統(tǒng)性研究，總結(jié)歸納催化劑結(jié)構(gòu)與催化性能的關(guān)系，將有助于推動新型催化劑的開發(fā)和聚碳酸酯醚的規(guī)�；瘧�(yīng)用。

  2022年8月25日，《自然合成》在線發(fā)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(xiàng)研究中，他們利用近年自主研發(fā)的模塊化高活性有機(jī)硼氮催化體系實(shí)現(xiàn)了二氧化碳和環(huán)氧丙烷的精準(zhǔn)共聚合，并從催化劑分子層面上理解了催化劑結(jié)構(gòu)與碳酸酯單元、醚單元含量的構(gòu)效關(guān)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(xué)基金獲得者，教育部青年長江學(xué)者，浙江省杰出青年科學(xué)基金獲得者，浙江大學(xué)“百人計(jì)劃”研究員。2011年博士畢業(yè)于大連理工大學(xué)，師從呂小兵教授。在美國德州農(nóng)機(jī)大學(xué)和芝加哥大學(xué)開展兩站博士后研究，2015年加入浙江大學(xué)高分子系開展學(xué)術(shù)研究，主要開展二氧化碳化學(xué)轉(zhuǎn)化、可降解高分子材料、光刻膠等方面的研究。截至目前共發(fā)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(quán)中國發(fā)明專利10項(xiàng)，2項(xiàng)實(shí)現(xiàn)技術(shù)轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化。二氧化碳基可降解高分子材料制備技術(shù)在陜煤集團(tuán)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化中試開發(fā)，項(xiàng)目一期投資5000余萬，占地10余畝。