二氧化碳（CO2）过度排放导致的环境和生态问题日益引起人们的关注。尤其是2020年我国首次提出CO2排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和的战略目标,因此开发高效CO2利用技术迫在眉睫。CO2具有无毒、易获得、廉价和可再生等优点,可作为C1原料参与化学反应。利用CO2和环氧化物环加成制备高附加值的环状碳酸酯是最有前景的CO2利用技术之一,且该反应100%原子经济,具有环保优势。但CO2稳定性较高,不易发生反应,因此通常需要催化剂来活化和促进该环加成反应。迄今为止,已报道的大多数催化剂存在生产成本较高、制备繁琐、稳定性较低和反应时间长等缺点。从实践的角度来看,仍需要开发高效和低成本的催化系统。基于羧酸基的氢键供体（HBDs）化合物作为最有效的环氧化物活化剂之一,正受到越来越多研究人员的关注。本论文以多种类型羧酸为HBDs,结合卤素离子盐,开发了三种高效的羧酸基催化体系。具体工作内容如下:（1）选用一系列脂肪族单羧酸作为HBD催化剂,并使用卤素季铵盐作为助催化剂来研究CO2与环氧化物的环加成反应。首先,选用丙酸作为HBD催化剂、四丁基溴化铵（TBAB）作为助催化剂、环氧丙烷（PO）作为底物,探究了反应温度、CO2压力和催化剂的负载量等反应参数对产率的影响。结果表明,80℃、0.4 MPa和7.6 mol%（vs.PO）为最佳反应条件。在最佳反应条件下,对羧酸种类进行了筛选,结果表明乙酸（AA）/TBAB催化性能最优。在筛选过程中发现脂肪族羧酸的质子酸度、空间位阻和季铵卤化物中季铵盐的CO2混溶性、卤素离子的亲核性等均是催化性能的主要影响因素。在最佳反应条件下,该催化系统可以在3 h内将PO完全转化为碳酸丙烯酯（PC）;在常温常压条件下,该催化系统也具有较好的催化活性,在24 h内能够实现92.0%的PO转化率。此外,还研究了AA/TBAB催化体系对不同结构的环氧化物的适用性。最后研究了该反应中AA/TBAB与PO的相互作用,在此基础上进一步探究了该催化体系的催化机理。（2）在上述工作的基础上,本章重点探索了应用于CO2与环氧化物环加成反应的超快催化体系及其工作条件。选用AA作为HBD催化剂、碘化钾（KI）作为助催化剂,研究其组合催化CO2与环氧化物偶联反应的效率。首先探究了反应参数对催化性能的影响,结果表明,90℃、0.9 MPa和7.9 mol%（vs.PO）为最佳的反应条件。随后,筛选了碱金属卤化物的类型（KI、KBr、KCl和Na I）,其中KI的性能最优,阴离子的离去能力和阳离子的路易斯酸性共同影响其催化性能。在最佳反应条件下,AA/KI可以在1 h内将PO完全转化为PC;在保持反应体系CO2压力恒定为0.9 MPa时,该时间可以进一步缩短至15 min。另外,还探究了AA/KI催化体系对不同环氧化物的适用性,并推测了可能的反应机理。（3）利用缺陷工程手段将羧酸基嫁接到金属有机框架材料（MOFs）上,制备非均相催化剂用于催化该反应。分别合成UiO-66(Zr6O4（OH）4（BDC）12,其中BDC为对苯二甲酸)和四种含羧酸的缺陷UiO-66,并进行催化性能测试,结果表明缺陷配体的引入提高了材料的催化活性,其中UiO-66-BA的催化活性最优（BA为4-（2-羧基乙烯基）苯甲酸）。随后,对五种材料进行了X射线粉末衍射分析,证实了材料均被成功合成,并且对UiO-66和UiO-66-BA依次进行比表面积及孔结构和热重分析测试。然后,将UiO-66-BA作为催化剂,结合助催化剂四丁基碘化铵（TBAI）,研究了CO2与环氧化物的偶联反应。最佳反应条件下,该催化体系可在8 h内将底物完全转化为环状碳酸脂。此外,UiO-66-BA/TBAI催化体系还具有良好的适用性。最后,探究了UiO-66-BA的循环使用次数,其能在三次循环使用后,保持良好的催化活性。