聚烯烃材料，特别是聚乙烯是目前产量最大，应用领域广泛的合成高分子材料，具有成本低廉，易于加工🎴，机械性能优异等优点，但其极强的化学稳定性导致其难以降解⚙️🫱🏻，成为白色污染的一个重要因素🧀。在主链中引入可断裂官能团是解决聚烯烃降解难题的有效手段，如乙烯和一氧化碳（CO）的共聚反应能够将羰基引入聚乙烯主链中，使其具有光降解性能。但由于CO相较于乙烯拥有更强的配位能力和低的插入能垒🧎‍♂️，因此过渡金属催化的乙烯和CO的共聚通常会得到交替聚酮材料，熔点较高💢，难以加工🙌🏼。相对应🐍，低羰基插入率的聚乙烯则可以在保持聚乙烯性能优势的同时，还可以在紫外光照下通过Norrish反应实现主链降解🪹。因此，发展乙烯与CO非交替共聚的合成方法引起了众多研究者的兴趣👨🏼‍💻。目前主要通过控制低浓度的CO与乙烯聚合合成非交替聚酮✡︎，但仍然存在羰基插入选择性难以调控的问题。不同于直接使用CO作为羰基源，Nozaki团队利用羰基金属试剂向聚合催化剂的缓慢羰基交换🤽🏻，实现了低羰基含量和高分散羰基插入选择性的可光降解聚乙烯制备🦵。

CO₂是一种储量丰富、可再生的C1原料，在高分子合成中作为一种可持续的共聚单体得到了一定的应用🧝‍♂️👩🏿‍🔬。通过CO₂与乙烯的共聚制备可降解聚乙烯长期以来一直被认为是一项重要但极具挑战性的工作。遗憾的是，由于CO₂在聚合物链增长过程中的吸热特性和高能垒，大多数尝试都只观察到乙烯自身聚合，难以实现两者的共聚。美国Miller团队🤹🏼‍♂️、Liu团队与Wang团队合作报道了一例通过串联电催化还原/金属催化共聚的策略从乙烯和CO₂制备了非交替聚酮🙇。

图一. 合成可光降解聚乙烯策略

近日🚉，杏宇周永丰团队和唐山团队合作发展了一种光还原/聚合串联催化策略👩🏻‍🦼‍➡️📧，直接通过乙烯与CO₂合成了主链具有低含量羰基的可光降解聚乙烯。作者利用CO₂的光催化还原反应在体系内缓慢产生CO🍦，同时结合钯催化乙烯与CO的共聚反应合成主链具有低羰基含量的聚乙烯⛹🏻‍♀️。该聚合物的羰基插入率可调（0.13%-12%）且具有优秀的分散型羰基插入选择性（高达99%），表现出良好热加工和可光降解性能。此外🧍，该方法也能应用于极性单体，乙烯和CO₂的三元共聚合成极性功能化的可光降解聚乙烯。

首先，作者以[Ru(Bpy)₃]Cl₂作光催化剂🧛🏿‍♀️，BIH作电子供体，使用乙烯与CO₂的混合气体，对CO₂的光还原反应进行了研究（表1）。通过对反应体系的CO₂分压🌬，反应温度和光照强度的调控，以及添加助催化剂RuCl₂(CO)₂(Bpy)和[Ru(CO)₂(Bpy)₂](PF₆)₂💐，实现了对CO₂还原速率的调控，为利用串联催化策略合成主链具有低含量羰基的聚乙烯奠定了良好的基础🕵️‍♀️🔳。

https://doi.org/10.31635/ccschem.023.202303275