科羅拉多州立大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)在《自然》期刊發(fā)表論文，宣布開(kāi)發(fā)出一種催化工藝，可直接將二氧化碳與高張力雙環(huán)分子結(jié)合，合成高分子量聚酯。該材料中二氧化碳含量Zui高可達(dá)50mol%，為塑料制造提供了新的原料路徑。

傳統(tǒng)二氧化碳因化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定難以直接參與反應(yīng)。研究負(fù)責(zé)人尤金·陳（Eugene Chen）指出，團(tuán)隊(duì)通過(guò)引入儲(chǔ)存能量的雙環(huán)烷烴分子，利用其化學(xué)鍵斷裂釋放的能量驅(qū)動(dòng)反應(yīng)，使二氧化碳順利插入聚合物鏈中。有機(jī)催化劑啟動(dòng)過(guò)程后，兩者按特定模式重復(fù)連接，形成結(jié)構(gòu)高度可控的新型聚酯。

通過(guò)調(diào)整起始分子，研究人員可調(diào)控材料性能。部分版本具備高強(qiáng)度與剛性，耐熱及機(jī)械應(yīng)力；另一部分則柔軟靈活，可拉伸不斷裂。測(cè)試表明，這些材料在熱、化學(xué)品及長(zhǎng)期潮濕環(huán)境下均保持穩(wěn)定，并可采用現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)制造工藝進(jìn)行加工成型，適用于包裝、紡織及工程部件等領(lǐng)域。

該技術(shù)的核心優(yōu)勢(shì)在于實(shí)現(xiàn)材料的完全化學(xué)回收。與傳統(tǒng)塑料多次回收后性能衰減不同，此類(lèi)聚酯在使用壽命終結(jié)后可被分解回原始單體或構(gòu)件，進(jìn)而重新合成具有同等性能的新塑料，構(gòu)建起真正的閉環(huán)材料平臺(tái)。研究團(tuán)隊(duì)強(qiáng)調(diào)，此舉旨在將二氧化碳捕獲轉(zhuǎn)化為可持續(xù)材料的中間體，而非立竿見(jiàn)影的氣候解決方案。

目前，團(tuán)隊(duì)已證明該工藝可超越小型實(shí)驗(yàn)室樣本進(jìn)行規(guī)?；苽?，下一步將與BOTTLE聯(lián)盟合作伙伴共同優(yōu)化流程并推進(jìn)工業(yè)應(yīng)用。該聯(lián)盟由高校、國(guó)家實(shí)驗(yàn)室及政府機(jī)構(gòu)組成，致力于改進(jìn)塑料回收與設(shè)計(jì)。研究結(jié)果受限于實(shí)際生產(chǎn)規(guī)模、能耗要求、經(jīng)濟(jì)性及二氧化碳來(lái)源，其環(huán)境效益需待產(chǎn)業(yè)化驗(yàn)證。