綠色化學前沿|探尋綠色化學的基本原理

資源與環境是人類生存和發展的基礎,目前資源短缺和環境問題日趨嚴重。如何使化學工業在創造物質財富的同時,不破壞人類賴以生存的環境,並充分節省資源和能源,實現可持續發展,是人類面臨的重大挑戰。

綠色化學作為前沿交叉學科,不僅傳承化學的理論與方法,而且在觀念上創新發展,要求利用化學原理從源頭上消除汙染,合理使用資源,開發環境友好的技術與清潔工藝,設計安全、可生物降解的產品,貢獻於可持續發展。可見,綠色化學是未來最重要的領域之一,是化學工業可持續發展的科學和技術基礎,是提高效益、節約資源和能源、保護環境的有效途徑。綠色化學的發展將帶來化學及相關學科的發展和生產方式的變革。在解決經濟、資源、環境三者矛盾的過程中,綠色化學具有舉足輕重的地位和作用。

如何破解資源(能源)短缺、環境惡化、極端氣候挑戰人類生存與發展的問題,實現人類可持續發展,是 21 世紀科學技術最為關注、最重要的領域與熱點。針對如何利用化學原理和技術解決傳統化學與應用中遇到的環境問題,綠色化學作為一門從源頭上防止汙染的科學,其核心內容是運用化學科學的基本原理、方法和技術,以減少產品設計、製備、使用過程中危害性物質的使用與排放。這樣不但可減少汙染物的產生,還可大大減少汙染治理的費用,因此綠色化學的發展也可促進產業升級與能源結構調整,迎接綠色產業革命。

21世紀,綠色化學面臨更為嚴峻的挑戰:充分、合理、高效利用現有資源,不斷開發新的可替代資源,保證人類對資源的永續利用,以滿足當代與後代發展的需求,使人類生活的環境更加清潔美好。綠色化學的主要目標就是基於分子科學原理,設計高效、精準、原子經濟性的反應與開發清潔的催化技術,從而簡化製備步驟,使化學過程實現高效、綠色可控、環境友好、經濟可行,以一種環境友好、可持續的方式向現代社會提供清潔能源和越來越多的食品、化學品、材料和藥物。例如,以經濟可行、環境友好方式,利用太陽能、水、二氧化碳和氮氣生產化學物質及材料;以科學與經濟可行的方式利用太陽能是人類從根本上解決能源和環境問題的途徑之一。

鑑於人類生存面臨的挑戰以及我國碳排放的嚴峻形勢,只有通過大規模發展太陽能等可再生清潔能源,才能從根本上實現 CO2 減排的目標,實現可再生能源發展和生態文明建設。太陽能制氫能夠從根本上解決這一問題,科學利用太陽能是人類從根本上解決能源和環境問題的途徑之一。“取之不盡、用之不竭”的太陽能是眾所矚目的新能源翹楚。進行光合作用的樹葉是利用太陽能的“高手”,人類賴以生存和發展所需的氧氣、食物和能源都來自於自然界的光合作用。如果能構建出高效、經濟可行的人工光合系統利用潔淨的太陽能,能源問題就能得到根本性解決。只有太陽能利用效率提高到足夠好的程度才可與化石燃料競爭,目前離實際應用還有很大差距。所有這一切都有賴於以化學為中心的多學科協同的基礎研究方面的突破。

绿色化学前沿|探寻绿色化学的基本原理

1998年出版的教材《綠色化學原理與應用》,反映了20世紀中後期隨著社會發展與科學進步、環境運動的興起,綠色化學形成與發展初期本領域的動態。21世紀以來,綠色化學與技術發展異常迅猛,迫切需求出版新的綠色化學相關著作。

《綠色化學基本原理》以綠色化學前沿科學發展為基礎,圍繞綠色化學十二條原則,以實例分別介紹了綠色化學的內涵、基本原理與方法、評估方法、清潔技術、應用研究及發展趨勢等內容。全書以綠色化學原理與評估方法為基礎,就如何設計綠色化學反應展開論述,主要包括綠色化學手段、綠色化學的評估方法、基於綠色化學原理的環境友好合成技術、設計安全化學品原理、可再生資源的高效利用及工業實際應用。本書介紹美國“總統綠色化學挑戰獎”項目,力圖以此反映出當前的熱點領域及政府重點支持的方向,可使讀者更深入地瞭解綠色化學的實用性。

绿色化学前沿|探寻绿色化学的基本原理

本書不僅反映21 世紀以來綠色化學領域的最新進展,而且基於作者近二十年的教學經歷與南開大學綠色化學課題組研究積累,著重介紹對本領域的理解、研究體會、趨勢與展望。本書注重引入最新的科研成果,跟蹤本領域的發展動態。旨在幫助讀者理解並利用綠色化學基本原理和清潔技術,並將這些原理與知識應用於科學研究和生產實際中,起到給人以啟示、拋磚引玉、舉一反三的作用。本書列舉了大量、豐富的參考文獻(研究論文、學術著作與進展評述),力圖反映出本領域主流科學動態,注重原創工作的同時,確保文獻的時效性,便於讀者查閱與拓展。

绿色化学前沿|探寻绿色化学的基本原理

綠色化學的核心理念是利用化學原理從源頭上減少和消除工業生產對環境的汙染,使反應物的原子全部轉化為期望的最終產物。綠色化學的最大特點是從設計開始,在始端就採用預防汙染的科學手段,因而過程和終端均為零排放或零汙染。對於化學合成與工業生產過程的綠色化,無論是學術界還是工業界,無論是政府還是社會,都表現出巨大的關注、期待與熱情。如何發展綠色化學,以滿足可持續發展需求,不僅需要理論創新研究,還必須突破技術瓶頸。毫無疑問,基礎理論、基本原理與原創技術的突破是關鍵。人類如何保護地球環境、實現生態文明和可持續發展的理想途徑,需要多學科交叉,需要共同努力,需要志向高遠、懷有夢想的人們為之奮鬥。

绿色化学前沿|探寻绿色化学的基本原理

本文摘編自何良年等編著的《綠色化學基本原理》一書,內容有刪節,圖片為作者本人所提供,標題為編者所加。

ISBN 978-7-03-057791-7

《綠色化學基本原理》為韓布興院士總主編的“綠色化學前沿叢書”之一。綠色化學作為前沿交叉學科,不僅傳承化學的理論與方法,而且在觀念上創新發展,要求利用化學原理從源頭上消除汙染,合理使用資源,開發環境友好的技術與清潔工藝,設計安全、可生物降解的產品,貢獻於可持續發展。本書以綠色化學前沿科學發展為基礎,圍繞綠色化學十二條原則,闡述了綠色化學的定義、基本原理,以實例分別介紹了綠色化學的內涵、評估原則、原子經濟性反應設計、無毒無害的化學合成及發展趨勢等內容。全書以綠色化學原理與評估方法為基礎,就如何設計綠色化學反應展開論述,主要包含綠色化學手段、綠色化學的評估方法、基於綠色化學原理的環境友好合成技術、設計安全化學品原理、可再生資源的高效利用及工業實際應用,層次清晰,集科學性、應用性、時效性於一體。

本書注重引入最新的科研成果,跟蹤本領域的發展動態,意在為從事創新研究的科學工作者提供綠色化學的原則和框架,可作為高等院校化學、化工、製藥、環境、材料等相關專業本科生或研究生的教材,也可作為相關領域科技工作者的學習參考資料。

绿色化学前沿|探寻绿色化学的基本原理

長按二維碼,進一步瞭解本系列其他圖書:

绿色化学前沿|探寻绿色化学的基本原理

閆立峰

ISBN 9787030571281

绿色化学前沿|探寻绿色化学的基本原理绿色化学前沿|探寻绿色化学的基本原理

王鍵吉 等

ISBN 9787030578570

绿色化学前沿|探寻绿色化学的基本原理绿色化学前沿|探寻绿色化学的基本原理

鄧友全 石峰

ISBN 9787030581389

绿色化学前沿|探寻绿色化学的基本原理

一起閱讀科學!

科學出版社│微信ID:sciencepress-cspm

專業品質 學術價值

更多好素材,期待你的來稿


分享到:


相關文章: