《環氧蒎烷與二氧化碳催化共聚及產物生物特性研究》是依託昆明理工大學，由賈慶明擔任項目負責人的地區科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：環氧蒎烷與二氧化碳催化共聚及產物生物特性研究
- 項目類別：地區科學基金項目
- 項目負責人：賈慶明
- 依託單位：昆明理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
控制CO2的排放並有效利用已成為各個國家的戰略性研究課題。本項目以環氧蒎烷與CO2共聚為研究對象，以新型非均相催化體系構建-共聚產物分子、鏈結構調控-共聚產物生物特性為研究主線，以CO2共聚反應機理為指導，從CO2共聚催化劑的構效關係出發，主要開展如下研究：以納米聚苯胺/衍生物固載鋁、鋅及過渡金屬鹽系列聚苯胺配合物為催化劑（聚苯胺既是配體又是載體），實現高效、穩定地催化CO2與環氧蒎烷交替共聚，探討聚苯胺的結構（不同位置、不同電性的取代基、空間構型、金屬配位方式）與催化活性、選擇性、穩定性的關係；深入研究聚苯胺配合物的結構對共聚產物的分子量、分子量分布、鏈結構的影響，特別闡明手性聚苯胺/旋光環氧蒎烷對共聚產物立體選擇性的影響規律；分析共聚產物結構與生物特性（抗菌、生物相容及生物降解）之間的關係。研究結果對推動CO2催化共聚及蒎烯資源利用都具有重要的理論意義和實際套用價值。
結題摘要
利用CO2與環氧化合物反應合成脂肪族聚碳酸酯因合成方法簡單、成本低、原料來源廣，同時產物具有生物降解性能等優點，一直以來被認為是CO2製備高分子化合物的低污染、環境友好的途徑。獲得如下結論：（1）通過界面聚合合成了纖維狀的本徵態PANI用於負載SalenCrⅢCl製備出了PANI負載型催化劑(SalenCrⅢCl-PANI)。（2）系統的考察了催化劑量、助催化劑種類、催化劑與助催化劑摩爾比、溫度、壓力和時間等反應條件對共聚反應的影響，得到了聚合反應最佳反應條件：CHO 5 mL，m(SalenCrⅢCl-PANI)=0.42 g，m (SalenCrⅢCl-PANI)：[PPN]Cl=1000:1，溫度80℃，P=5.0 MPa，時間10 h。（3）採用1H NMR、13C NMR、TG、DTG、DSC和GPC等分析手段分別對均相和非均相催化劑製備的產物進行表征。結果表明兩種催化劑製備的產物分子結構相同，採用負載型催化劑製備的產物分子量、最大降解率溫度(Tp=296℃)和玻璃化轉變溫度(Tg=116.5)都較高，具有較高的熱穩定性。（4）採用Flynn-Wall-Ozawa、Kissinger和Coats-Redfern方法對不同產物的熱降解表觀活化能進行計算，並用Coats-Redfern方法推導出最概然熱降解反應機理符合R1一維相邊界反應動力學機理。（5）採用SalenCrⅢCl催化劑分別催化CO2、CHO與α-環氧蒎烷三元共聚及CO2、CHO與1,2-檸檬烯環氧化物三元共聚。結果表明α-環氧蒎烷和1,2-檸檬烯環氧化物均成功的參與了CO2與CHO的共聚反應。（6）考察共聚單體的摩爾比、反應時間、反應溫度和反應壓力等因素對三元共聚反應的影響，得到CO2、CHO與α-環氧蒎烷三元共聚的較佳反應條件。研究結果發表學術論文19篇，SCI收錄9篇，EI收錄9篇，授權國家發明專利5件，對推動CO2催化共聚及蒎烯資源利用都具有重要的理論意義和實際套用價值。
