二氧化碳是主要的温室气体，也是自然界最重要和最丰富的碳源。因此，化学固定二氧化碳是各国科学家普遍关注的课题。然而，由于二氧化碳的高热力学稳定性，使其难以活化转化为有用的化学品。近日，大连理工大学精细化工国家重点实验室“小分子活化与仿生催化”教育部创新团队探索出化学固定二氧化碳新方法，成功设计出结晶梯度聚碳酸酯，提高了二氧化碳的使用范围。

　　团队的刘野博士、破格副教授任伟民博士和吕小兵教授紧密合作，通过他们创制的手性优势双核钴催化剂，高活性与高对映选择性实现了二氧化碳与各种内消旋环氧烷烃的不对称交替共聚合反应，聚合产物的对映选择性高达99%，获得了各种结晶性的二氧化碳共聚物。成功设计出一类新颖的结晶梯度聚碳酸酯，其熔点温度可在一定范围内调节，大大拓展了二氧化碳的使用范围。相关研究工作以题为“Crystalline-gradient polycarbonates prepared from enantioselective terpolymerization of meso-epoxides with CO₂”发表在《自然·通讯》（Nat. Commun., 2015, DOI: 10.1038/ncomms6687）。 

　　尽管部分手性聚碳酸酯是结晶的，但仍有很多是完全无定型的。研究团队发现不管是可结晶还是无定型的，具有相同结构但不同构型的手性聚碳酸酯经简单的自组装，可以形成高结晶性聚碳酸酯，耐热性能明显提高。相关研究工作以题为“Crystalline Stereocomplexed Polycarbonates: Hydrogen-bond Driving Interlocked Orderly Assembly of the Opposite Enantiomers”发表在《德国应用化学》（Angew. Chem. Int. Ed., DOI: 10.1002/anie.201410692）。 

　　该研究组还创新性提出并实现了具有不同结构和不同构型的手性聚碳酸酯经过简单的自组装，也可以形成高结晶性的聚碳酸酯。相关研究工作以题为“Crystalline Hetero-stereocomplexed Polycarbonates Produced from Amorphous Opposite Enantiomers Having Different Chemical Structures”发表在《德国应用化学》（Angew. Chem. Int. Ed., 2015, DOI: 10.1002/anie.201501417）。 

　　他们还详细研究了手性优势双核钴催化体系在二氧化碳与内消旋环氧烷烃的不对称交替共聚合过程，提出了分子内双金属协同催化聚合物链增长的不对称共聚合机理。精细化工国家重点实验室“小分子活化与仿生催化”教育部创新团队长期致力于碳循环和氮循环的研究，在部分领域做出了具有引领性的创新工作，在高立构规整性降解性聚碳酸酯合成和结晶性聚碳酸酯创制方面富有特色。