现今全球环境问题日益严峻，而CO₂作为一种温室气体，很大程度上影响着全球气候的变化。为缓解环境问题，实现碳中和，开发利用CO₂的新方式已成为最具挑战性和迫切需要解决的问题。传统的利用二氧化碳的方式主要是将CO₂还原成甲醇，甲酸，甲烷等小分子化工原料或者是将CO₂引入聚合物链中形成碳酸脂键，开发出可降解的聚合物。其中，硅烷与CO₂的还原反应，尤其是CO₂深度还原过程，往往需要金属催化剂/路易斯酸, 路易斯酸-碱对（FLP）或强-弱路易斯酸组合等二元催化体系（图1）。主要原因是，强路易斯酸性催化剂固定CO₂并与硅烷形成甲酸硅酯复合物，但该催化剂难以从复合物中解离，进而无法实现CO₂进一步催化还原；而相对弱的路易斯酸则可催化甲酸硅酯进一步还原成甲烷和硅氧烷，但不能固定CO₂，故需要用二元组合催化剂实现该还原反应。目前，单组份催化体系尚未实现硅烷深度还原CO₂。

近日，长春应化所科研人员以 B(C₆F₅)₃为单组分催化剂，亚苯基硅烷为硅氢化试剂，首次实现了CO₂硅氢化还原聚合，得到了多种聚苯撑硅氧烷，同时，CO₂被深度还原成高能量密度的甲烷气体，（图2）。通过改变反应条件如增加CO₂压力、提高反应温度和反应物浓度等，聚合反应速度和聚合物分子量（最高分子量达到13.4 kDa）都得到了显著提高。所得到的聚苯撑硅烷的主链中含有亚苯基基团，其比聚二甲基硅氧烷具有更高的机械性能和耐辐射性能。作者还将该聚合反应与Piers-Rubinsztain反应结合，构建了串联聚合体系（图3），并通过引入3,3,3-三氟丙基(甲基)(二甲氧基)硅，成功得到了耐高温聚硅氧烷材料。改变硅氧烷投入量，可以灵活调控聚合物的玻璃化转变温度（T_g = -31.9 °C～-45.1 °C）及热分解温度（T_d = 452 °C～488 °C）。

DFT计算及模型反应证明B(C₆F₅)₃首先被硅烷活化形成自由的HB(C₆F₅)₂；HB(C₆F₅)₂固定CO₂生成 (C₆F₅)₂BOCOH，这是聚合过程的速率控制步骤。随后，(C₆F₅)₂BOCOH 与硅烷反应得到Si-OCOH；Si-OCOH与硅烷经系列还原反应，最终生成 CH₄和聚苯撑硅氧烷。B(C₆F₅)₃和HB(C₆F₅)₂均可催化Si-OCOH与硅烷的还原过程，但前者活性略高（图4）。