近日，荷兰阿姆斯特丹大学范特霍夫分子科学研究所可持续化学 (ISC) 小组的研究人员开发出了一种新型生物和二氧化碳基PISOX 聚合物，聚合时间短（<5 小时），不需要催化剂，具有令人惊讶的特性和应用。

在《ACS Sustainable Chemistry & Engineering》上发表的一篇论文中，他们介绍了这种新型聚酯并讨论了其潜力。

异山梨醇基聚草酸酯 (PISOX)，主要原料为草酸和异山梨醇，这两种结构单元均可从可再生资源中获得，并且已知可提供良好的材料性能。

从成本（原子效率和能源投资）的角度来看，草酸是从二氧化碳中获得的最具吸引力的产品。通过常温电化学还原从二氧化碳生产草酸目前正在开发中，这是碳捕获和利用的一个极好的例子。草酸是最简单的二羧酸：两个羧基直接相互连接，从而提供出色的酸性，从而具有高反应性和刚性。异山梨醇是一种生物基化学品，可从山梨醇脱水中获得，已工业规模生产，它是一种刚性、手性且无毒的分子，含有两个仲羟基。

为了绘制PISOX 共聚物的物理性质，研究人员将几种常见的二醇以不同的比例与异山梨醇和 DGO(二愈创木酚草酸酯)共聚。分析了所得聚合物的分子量、热性能、阻隔性能、机械性能以及在土壤和水中的生物降解性。

本研究中使用的不同共聚单体

将不同PISOX共聚物加工成了厚度约为100μm的薄膜和拉伸棒进行性能测试。结果表明，PISOX 具有出色的热性能、机械性能和阻隔性能。其阻氧性能比 PLA 高 35 倍，比 PBAT 高117 倍。机械性能可与高性能热塑性塑料相媲美(PISOX 共聚物的极限拉伸模量为 62.2–86.7 MPa，屈服强度为 44.0–62.1 MPa，杨氏模量为 2559–3922 MPa，断裂伸长率为 175–219%。)，通过共聚单体掺入调节,可将玻璃化转变温度调至167°C。这种高性能材料真正与众不同之处在于，在家庭堆肥条件下，它在土壤中只需几个月即可分解为二氧化碳和生物质，在 20°C 的水中，无需酶即可在不到一年的时间内水解。这种独特的性能组合有可能用于各种应用，例如生物医学用途、防水涂层、用于园艺和农业的可堆肥塑料袋以及对环境影响较小的包装塑料。

作为对论文中所提出研究的后续研究，目前的研究正在探索将PISOX用于临时“人工礁”的可能性，例如，为贻贝群和植物提供支持。这些结构在生长后可以在海水中“溶解”。另一个探索性项目是将PISOX用于3D打印的个性化棺材，用于“水焚葬”（碱性水解）。