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自从1969年Inoue发现ZnEt2/H2O可以催化CO2与PO共聚以来，催化剂的设计与开发一直都是二氧化碳共聚物研究的重中之重。经过40年的发展，一系列催化体系相继被国内外的科研机构报道，活性中心金属涵盖了Zn、Al、Co、Cr、Mn、Mg、Fe等，从非均相催化剂到均相催化剂，从单核结构到双核结构，催化剂的活性和选择性均有了显著提高。现有的催化体系都有各自的优点，但又有不足之处，很难同时兼具高活性，高产物选择性和低成本等特点，使得目前用于二氧化碳共聚合的催化剂活性与烯烃聚合中的Ziegler-Natta催化剂相比还有很大差距，因此提高催化剂的活性是二氧化碳共聚合领域的重要研究目标。
稀土三元催化剂(RET)可以在相对较短的时间内催化二氧化碳和环氧丙烷(PO)共聚合得到高碳酸酯含量和高分子量的聚碳酸亚丙酯(PPC)，已经显示了工业化的潜力，但其催化活性待提高，成本也需要进一步降低。本论文以稀土三元催化剂为核心，设计制备了多种组合催化剂，研究了组合催化剂对CO2/PO共聚合的影响，并对协同效应机理进行了初步探讨，同时对PPC的微结构与性能之间的关系进行了系统研究。本论文的主要结论如下：
1.制备了稀土三元催化剂/戊二酸锌组合催化剂，研究了组合催化剂对CO2/PO共聚合的影响，发现组合催化剂中两种组分间产生了明显的协同效应，两种组分配比为1:1时，催化剂的活性最高，分别相对于稀土三元催化剂和戊二酸锌提高了18.5%和65.8%。此外，延长共陈化时间可以显著提高组合催化剂的活性。
2.通过在戊二酸锌制备过程中加入金属氧化物的方法制备了掺杂型的戊二酸锌，发现用1%CaO或1%Y2O3掺杂后，戊二酸锌的结晶度有了不同程度的降低，与稀土三元催化剂组合后活性相对于纯戊二酸锌提高了近18%，同时观察到氧化锌和戊二酸的比例对戊二酸锌的活性也有较大影响。
3.研究了稀土三元催化剂/双金属氰化物组合体系下CO2/PO共聚合反应，组合催化剂的活性有了明显提高，证明了组合催化剂各组分之间产生了协同效应。催化剂配比、聚合反应压力和温度等都对组合催化剂的活性和产物结构有较大影响。通过调节催化剂比例和聚合反应条件可以合成具有不同碳酸酯含量的PPC，碳酸酯含量对PPC的热性能和流变性能都有较大影响，随碳酸酯含量的降低，PPC的玻璃化转变温度逐渐降低而热稳定性逐渐增强。
4.通过逐步沉淀分级的方法将由稀土三元催化剂催化得到的PPC分成了数均分子量从37kg/mol到360kg/mol的9个级分，研究发现高分子量PPC的碳酸酯含量更高更倾向于形成近乎完全交替的结构；随分子量的增大，PPC的线性粘弹区的范围逐渐变小，但当剪切应变低于1%时，PPC样品都处于线性粘弹区；PPC储能模量和损耗模量都随分子量的增加而增大，在低频区差异尤为明显，但分子量高于221kg/mol时，储能模量和损耗模量对频率的依赖性较弱；不同分子量的PPC都表现出剪切变稀行为，分子量越高，粘度越大。