随着社会工业化进程的不断深入，大气中二氧化碳浓度不断上升，导致温室效应和一系列自然灾害。但同时，二氧化碳（CO2）也是一种廉价、无毒、丰富、可再生的C1资源。因此，将CO2转化为高附加值的能源，材料和化学产品，实现其资源化利用受到了广泛关注。其中，CO2与环氧化物交替共聚制备可生物降解的聚碳酸酯（PPC）被认为是最具潜力的绿色聚合工艺之一。CO2是一种高度稳定和低反应性的分子，因此，开发高效、低廉、易于合成的新型催化剂至关重要。经过研究者们的努力，现已有多种催化体系，如金属卟啉类、β-二亚胺锌类及salen金属配合物等均相催化体系，二乙基锌、羧酸锌及稀土金属催化剂等非均相催化体系。其中，salenMX催化体系因其易于合成，配体以及配合物结构易于修饰，聚合条件温和，催化活性高，所生成的PPC选择性高以及相对分子质量分布较窄等优点，引起人们的广泛关注和研究。
　　本论文通过引入不同的水杨醛衍生物与邻苯二胺反应制备了3种单核的salen配体骨架，以3,5-二叔丁基水杨醛与3,3-二氨基联苯胺反应制备了双核的salen配体骨架，以Co为中心原子，结合不同的轴向阴离子，成功合成了一系列新型的单金属、双金属salenMX催化剂。并通过元素分析（EA）、傅立叶红外光谱分析（FT-IR）、紫外光谱分析（UV）、核磁共振（NMR）等技术对配体以及配合物进行了表征。将合成的配合物与PPNX组成双功能催化体系，用于催化CO2与环氧丙烷（PO）的共聚反应，显示出了高催化活性。系统考察了化学结构，包括水杨醛取代基、金属活性中心、轴向阴离子对共聚反应的影响，进一步优化催化反应体系，如反应温度、CO2压力、反应时间、助催化剂、底物浓度等因素对共聚反应的影响。研究结果表明，双核配合物4e/PPNTFA在温度为25℃，CO2压力为3.0MPa，n[PO]∶n[4e]∶n[PPNTFA]=6000∶1∶2的条件下反应4小时，催化效果最佳，共聚反应的TOF值高达735h–1，PO转化率为99%，PPC选择性为99%，碳酸酯单元含量为81.42%，头尾相接单元含量为94.47%。通过凝胶渗透色谱（GPC）测试，得到聚合物的相对分子质量Mn=295×103g/mol，分子量分布PDI为1.32。
　　二元共聚中最受关注的是CO2和PO的共聚，得到的PPC可生物降解，燃烧后只产生CO2和水，对环境污染较小。但在实际应用中，PPC却因其相对较低的热性能和力学性能难以工业化应用。因此，PPC性能的改善为今后的研究带来了新的方向，其中，三元共聚是一种有效改善PPC性能的方法。本论文通过引入DL-丙交酯（DL-LA）、降冰片烯二酸酐（EA）两种不同类型的第三单体，对二氧化碳基聚碳酸酯的热性能、力学性能以及降解性能进行改善。通过FT-IR、NMR、热重（TG-DTG）、差式扫描（DSC）、GPC等技术对所合成的三元共聚物PPCLA、PPCEA进行表征。研究结果表明，相比于PPC，三元共聚物PPCLA、PPCEA具有更好的热性能、力学性能以及降解性能。