二氧化碳(CO ₂)作为一碳合成子具有储量丰富、无毒无污染、绿色清洁等优点, 因此在有机化学领域使用CO ₂作为一碳合成子反应一直以来受到广泛的关注. 过渡金属催化不饱和烃与CO ₂反应合成羧酸是CO ₂作为一碳合成子的重要应用之一, 这类反应可以通过串联羧化的策略实现, 过渡金属催化不饱和烃先与有机金属试剂反应在原位生成新的有机金属试剂, 之后再与CO ₂完成羧化. 常用的有机金属试剂如格氏试剂、有机锌试剂和有机铝试剂均能够完成这类反应. 根据不饱和烃的类别, 并根据羧化反应的类型介绍过渡金属催化不饱和烃与有机金属试剂及CO ₂的串联羧化反应.

利用二氧化碳作为C1原料进行硅氢化转化, 是可持续性催化合成的重要方法之一. 该方法能够将二氧化碳转化为不同氧化水平的高值化学品, 例如甲酸、甲醛、甲醇和甲烷等. 此外, 胺可在特定的催化体系中与二氧化碳和硅烷多组分反应, 实现基于二氧化碳硅氢化的N—H键酰基化和烷基化等转化. 近年来, 二氧化碳硅氢化领域的相关研究取得了显著的进展. 综述了近三年来应用于二氧化碳硅氢化的主要均相催化体系的研究进展, 介绍和总结催化剂的设计和相关催化性能, 包括贵金属催化、廉价过渡金属催化、稀土金属催化、主族金属催化和无金属催化等催化体系, 并讨论和展望了目前二氧化碳硅氢化的研究现状和潜在挑战.

多孔有机聚合物(POPs)是一类由有机结构单元通过共价键连接而成的新型多孔材料, 具有合成方法多样、孔性质可调、孔道结构稳定、密度较低、比表面积大等优点, 已在气体吸附、分离与贮存、光电器件、传感以及非均相催化等方面展现出了重要的应用价值. 碳捕集、利用与封存(CCUS)技术作为大幅度减少化石能源二氧化碳(CO₂)排放的重要途径, 其中将CO₂催化转化为有价值的燃料或者工业增值产品是解决可再生能源利用以及实现绿色化学发展的潜在有效方法. 综述了共价有机框架(COFs)、共价三嗪框架(CTFs)、超交联聚合物(HCPs)、共轭微孔聚合物(CMPs)和自具微孔聚合物(PIMs)等多孔材料的合成、性质以及近几年在化学固定CO₂方面取得的进展, 并对POPs在CO₂催化方面的应用前景进行了展望.

减少CO₂的排放和转化利用空气中的CO₂一直以来都是科研工作者研究的一个热点. CO₂具有无毒、丰富及易得的特点, 是合成有机化合物的理想原料. 近年来, 硅氢化还原反应已经发展成为一种有效转化CO₂的方法, 可以在较温和的反应条件下将CO₂还原转化为甲酸盐、甲醛、甲醇和甲烷等具有利用价值的化学产品, 大大促进了CO₂的转化和利用. 总结了用于催化CO₂硅氢化还原反应催化体系的设计、合成与催化性能研究进展, 讨论了CO₂硅氢化还原的反应机理, 分析了各种催化剂体系的优势和缺点, 并对该领域未来的研究方向进行了展望.

氨基甲酸酯类化合物在医药、农药、树脂改性、织物整理和有机合成等领域有着广阔的应用前景. 开发了一种利用ZnO/离子液体体系催化二氧化碳(CO₂)、仲胺和炔丙醇三组分偶联反应合成各种β-羰基氨基甲酸酯的方法. ZnO/离子液体催化体系具有良好的循环稳定性和底物普适性, 且在常压CO₂环境下也展现出较高的催化活性, 这表明其在碳捕集和利用过程中有应用潜力.