CO2基可降解材料

需求的背景和应用场景

在全球气候变化与环境保护日益受到重视的背景下，我国提出了“碳达峰、碳中和”的双碳目标，旨在通过减少温室气体排放和促进碳循环利用，推动经济社会绿色发展。二氧化碳（CO2）作为主要的温室气体之一，其有效转化与利用成为实现双碳目标的关键路径之一。当前，虽然CO2捕集、储存与利用技术（CCUS）取得了显著进展，但将CO2转化为高价值、绿色、环保的材料技术仍面临诸多挑战，尤其是聚碳酸亚丙酯（PPC）等新型CO2基可降解材料的研发与应用尚处于起步阶段，技术空白明显，市场潜力巨大。 PPC作为一种以CO2为主要原料制备的高分子材料，具有生物可降解性、良好的机械性能和加工性能，是替代传统石油基塑料的理想选择，广泛应用于包装材料、农业地膜、医疗器械等领域。然而，由于PPC的制备技术复杂，成本较高，且国内相关研究起步较晚，技术成熟度不足，严重制约了其商业化进程。因此，亟需开展技术协同攻关，突破CO2基可降解材料的关键制备技术，推动其在环保材料领域的广泛应用，助力双碳目标的实现。

要解决的关键技术问题

1. 高效CO2转化技术：研发高效、低能耗的CO2转化技术，提高CO2的转化率和选择性，降低生产成本。重点研究催化剂的设计与优化，以及反应条件的精确控制，以实现CO2向PPC等目标产物的高效转化。
2. PPC材料性能优化：通过改性技术提升PPC的机械性能、热稳定性和加工性能，满足不同应用领域的需求。研究PPC与其他生物基或可降解材料的共混改性，以及添加功能性助剂改善其性能的方法。
3. 工艺放大与产业化技术：开展PPC制备工艺的中试放大研究，解决规模化生产过程中遇到的技术难题，如设备选型、工艺流程优化、产品质量控制等，为PPC的产业化生产提供技术支撑。
4. 环保与可持续性评估：对CO2基可降解材料的整个生命周期进行环保与可持续性评估，包括原料获取、生产过程、产品使用及废弃处理等环节，确保其环境友好性和经济可行性。

效果要求

1. 技术创新性：研发出具有自主知识产权的CO2基可降解材料制备技术，填补国内技术空白，提升我国在环保材料领域的国际竞争力。
2. 经济效益显著：通过技术优化和成本控制，使PPC等CO2基可降解材料的生产成本大幅降低，具备与传统石油基塑料竞争的市场优势。
3. 环境友好：实现CO2的有效利用和减排，减少对化石资源的依赖，降低环境污染和生态破坏，推动绿色循环经济的发展。
4. 产业带动效应：促进上下游产业链的协同发展，带动相关产业如催化剂制造、塑料加工、环保包装等领域的转型升级，形成新的经济增长点。