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随着经济的快速发展,工业化进程的不断加快。工业化生产过程中会排放大量的废弃CO2,二氧化碳的大量排放会带来各种问题,最为著名的就是温室效应,地球温度不断上升,海水酸化严重,危及海洋生物。这些问题当然可以通过减少碳排放来解决。我们也知道CO2也是一种很好的C1资源,如何将其有效的利用起来是当今科研的热点问题,也是工业化生产亟需解决的问题。本篇文章中提供了几个有效利用CO2的方法,可以将二氧化碳变废为宝为人们所用。具体研究内容如下所述:(1)利用高效SalenCo(Ⅲ)催化剂催化CO2与PO和乙二醇共聚,将温室气体二氧化碳转化为低聚聚甲基乙撑碳酸酯。通过使用乙二醇作为链转移剂,调节聚合产生分子量大小不同的PPC-diols。探究添加乙二醇的量对聚合速率,产物结构的具体影响。同时使用多种表征手段来确定产物结构。(2)利用合成的低聚聚甲基乙撑碳酸酯二醇作为材料,通过预聚制备聚氨酯,再通过扩链反应合成了一种新型贻贝仿生PPC-PU-LDA材料。使用不同分子量的PPC-diols制备这种仿生材料时,通过不同分子量的PPC-diols来调节PPC-PU-LDA中的多巴胺含量,制备不同性能的材料。通过和铁离子螯合制备仿生水凝胶。同时使用不同方法来对新材料和仿生水凝胶进行表征和测试。差示扫描量热法(DSC)测试表明,该水凝胶具有两个热重峰,随着聚甲基乙撑碳酸酯分子量的增加,它们逐渐变得相容。TGA曲线表明,随着多巴胺侧链、聚甲基乙撑碳酸酯主链和聚氨酯主链的降解,水凝胶逐渐降解。紫外-可见光谱分析表明,在不同的酸碱度下,当与Fe3+混合时,Fe3+与水凝胶具有不同的络合物数,并伴随着颜色的变化。流变试验表明,碱性越强,水凝胶的弹性模量越大。扫描电镜证实了水凝胶的交联结构。通过细胞毒性实验测试知道,水凝胶具有良好的细胞亲和性和生物相容性。具有组织粘附力,促进组织粘附和整合。利用二氧化碳作为仿生材料可以减少温室气体排放,具有广阔的应用前景。(3)利用高效SalenCo(Ⅲ)催化剂催化三种杂环单体(硫化丙烯,三甲撑氧和杂氮环丁烷)进行共聚反应,探究三种杂环单体和CO2反应的速率以及竞争性。再利用这三种杂环单体(硫化丙烯,三甲撑氧和杂氮环丁烷)两两和C02进行三元共聚反应,探究这些单体的竟聚速率,和聚合速率大小。最后在不加二氧化碳时,再用这三种单体两两进行二元共聚,探究在没有二氧化碳存在下的聚合情况。