現代社會對聚合材料的需求和使用是十分廣泛的,然而,聚合物工業的可持續發展仍然需要更多的關注,因為人們越來越關注其原料的可持續性和廣泛使用聚合物材料所帶來的環境問題。例如,水生系統中的微塑料污染是全球生態系統面臨的一個新挑戰。因此,人們對于低碳排放量和具有生物降解性的聚合物材料的生產越來越感興趣。人們普遍認為,利用碳中性資源(例如,生物質,生物基化學品,或CO2作為原材料制備聚合物材料)是一種改善聚合物碳排放量的有效策略。特別是,化石燃料衍生能源在全球的廣泛使用產生了大量的二氧化碳,這是主要的溫室氣體,造成了嚴重的環境問題。然而,CO2也是一種低成本、豐富、無毒的C1資源,可以用來制備綠色化學品和材料。聚碳酸酯是一種重要的CO2衍生產品,具有良好的材料性能、生物相容性和生物降解性。但是如何溫和、高效和綠色的將二氧化碳直接捕獲構建新型聚碳酸酯是具有挑戰性的。
近期,貴州大學材料與冶金學院高分子材料與工程系謝海波教授課題組在國際綠色化學權威期刊《Green Chemistry》(一區,IF=9.4)發表了題為“Introducing the reversible chemistry of CO2 with diols mediated by organic superbases into polycarbonate synthesis”的研究論文,第一作者為我院2016級碩士研究生柴陽,指導老師謝海波教授、黃彩娟副教授,并被主編推薦為封面論文。文章首次報道了將有機堿存在下,羥基化合物與CO2的可逆反反應應用到聚碳酸酯的合成,發展了原位CO2捕獲與轉化為新型含碳酸酯結構的α,ω不飽和二烯單體,再利用溫和的巰烯點擊聚合和非環二烯易位聚合方法,可控合成高分子量的系列新型聚碳酸酯的新策略,并對聚碳酸酯做了后改性研究。本研究提供了聚碳酸酯合成的新思路、新策略,為捕獲二氧化碳高效利用,碳中性資源合成高分子新材料的分子設計、可控制備及應用,提供了重要的理論依據和技術參考。
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