綠色化學(xué)（第2版）

目錄
第1章緒論(1)
1.1綠色化學(xué)的興起與發(fā)展(1)
1.1.1生態(tài)環(huán)境的危機(jī)呼喚綠色化學(xué)(1)
1.1.2環(huán)境保護(hù)的宣傳和法規(guī)推動(dòng)綠色化學(xué)(1)
1.1.3化學(xué)工業(yè)的發(fā)展催發(fā)綠色化學(xué)(2)
1.1.4可持續(xù)發(fā)展促進(jìn)綠色化學(xué)(3)
1.1.5綠色化學(xué)和技術(shù)成為各國(guó)政府和學(xué)術(shù)界關(guān)注的熱點(diǎn)(3)
1.2綠色化學(xué)的研究?jī)?nèi)容和特點(diǎn)(5)
1.2.1綠色化學(xué)的含義(5)
1.2.2綠色化學(xué)的研究?jī)?nèi)容(5)
1.2.3綠色化學(xué)的特點(diǎn)(5)
1.3綠色化學(xué)在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展概況(6)
1.3.1綠色化學(xué)在國(guó)外的發(fā)展概況(6)
1.3.2我國(guó)十分重視綠色化學(xué)的研究工作(12)
1.4綠色化學(xué)是我國(guó)化學(xué)工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必由之路(13)
1.4.1綠色化學(xué)所引發(fā)的產(chǎn)業(yè)革命(13)
1.4.2綠色化學(xué)是我國(guó)化學(xué)工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的優(yōu)選模式(15)
1.4.3發(fā)展對(duì)策(16)
復(fù)習(xí)思考題(17)
參考文獻(xiàn)(18)
第2章綠色化學(xué)原理(19)
2.1防止污染優(yōu)于污染治理(20)
2.1.1末端治理與污染防治(20)
2.1.2污染防治的措施(20)
2.2原子經(jīng)濟(jì)性(21)
2.2.1原子經(jīng)濟(jì)性的概念(21)
2.2.2反應(yīng)的原子經(jīng)濟(jì)性(21)
2.3綠色化學(xué)合成(23)
2.3.1無(wú)毒、無(wú)害原料(23)
2.3.2改變合成路徑(23)
2.3.3綠色化學(xué)合成(24)
2.4設(shè)計(jì)安全化學(xué)品(25)
2.4.1安全化學(xué)品的含義(25)
2.4.2設(shè)計(jì)安全化學(xué)品的一般原則(26)
2.4.3設(shè)計(jì)安全化學(xué)品的方法(26)
2.5采用安全的溶劑和助劑(27)
2.5.1常規(guī)有機(jī)溶劑的環(huán)境危害(27)
2.5.2水(27)
2.5.3二氧化碳(27)
2.5.4離子液體(28)
2.5.5固定化溶劑(28)
2.5.6無(wú)溶劑系統(tǒng)(29)
2.6合理使用和節(jié)省能源(29)
2.6.1化學(xué)工業(yè)中的能源使用(29)
2.6.2新的能源利用技術(shù)(29)
2.6.3優(yōu)化反應(yīng)條件(30)
2.7利用可再生資源合成化學(xué)品(30)
2.7.1可再生資源與不可再生資源(30)
2.7.2利用可再生資源合成化學(xué)品(30)
2.8減少不必要的衍生化步驟(31)
2.8.1保護(hù)基團(tuán)(31)
2.8.2暫時(shí)改性(31)
2.8.3加入官能團(tuán)提高反應(yīng)選擇性(31)
2.9采用高選擇性的催化劑(32)
2.9.1催化作用優(yōu)于化學(xué)計(jì)量關(guān)系(32)
2.9.2環(huán)境友好催化劑(32)
2.9.3環(huán)境友好催化過程(33)
2.10設(shè)計(jì)可降解化學(xué)品(33)
2.10.1化學(xué)品廢棄物的危害性(33)
2.10.2化學(xué)品設(shè)計(jì)應(yīng)考慮降解功能(34)
2.11預(yù)防污染的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)分析(34)
2.12防止生產(chǎn)事故的安全工藝(35)
復(fù)習(xí)思考題(35)
參考文獻(xiàn)(36)
第3章無(wú)機(jī)合成反應(yīng)的綠色化技術(shù)(37)
3.1水熱合成法(37)
3.1.1概述(37)
3.1.2水熱合成法的原理(37)
3.1.3水熱合成法的應(yīng)用實(shí)例(37)
3.2溶膠?凝膠法(38)
3.2.1概述(38)
3.2.2溶膠?凝膠法的原理(38)
3.2.3溶膠?凝膠法的應(yīng)用實(shí)例(39)
3.3局部化學(xué)反應(yīng)法(39)
3.3.1脫水反應(yīng)(40)
3.3.2嵌入反應(yīng)(40)
3.3.3離子交換反應(yīng)(40)
3.3.4同晶置換反應(yīng)(41)
3.3.5分解反應(yīng)(42)
3.3.6氧化還原反應(yīng)(42)
3.4低熱固相反應(yīng)(42)
3.4.1概述(42)
3.4.2低熱固相反應(yīng)的反應(yīng)機(jī)理及化學(xué)反應(yīng)規(guī)律(43)
3.4.3低熱固相反應(yīng)的應(yīng)用(44)
3.5流變相反應(yīng)(45)
3.5.1概述(45)
3.5.2流變相反應(yīng)的原理(45)
3.5.3流變相反應(yīng)的應(yīng)用(45)
3.6先驅(qū)物法(46)
3.6.1概述(46)
3.6.2先驅(qū)物法的應(yīng)用(47)
3.7助熔劑法(47)
3.8化學(xué)氣相沉積法(48)
3.8.1概述(48)
3.8.2化學(xué)氣相沉積法的原理(48)
3.8.3化學(xué)氣相沉積法的應(yīng)用(48)
3.9聚合物模板法(50)
3.9.1概述(50)
3.9.2聚合物模板法的原理(50)
3.9.3聚合物模板法應(yīng)用實(shí)例(51)
復(fù)習(xí)思考題(51)
參考文獻(xiàn)(52)
第4章綠色有機(jī)合成(54)
4.1高效化學(xué)催化的有機(jī)合成(54)
4.1.1固體酸催化的有機(jī)合成(54)
4.1.2固體堿催化的有機(jī)合成(67)
4.1.3離子液體催化劑(70)
4.2生物催化的有機(jī)合成(74)
4.2.1概述(74)
4.2.2酶催化的基本原理(75)
4.2.3生物催化劑的主要種類(77)
4.2.4生物催化反應(yīng)的典型工藝(77)
4.3不對(duì)稱催化合成(78)
4.3.1概述(78)
4.3.2不對(duì)稱催化合成反應(yīng)的原理及過程分析(79)
4.3.3不對(duì)稱催化反應(yīng)中的催化劑體系(82)
4.4氟兩相系統(tǒng)的有機(jī)合成(94)
4.4.1氟兩相系統(tǒng)的反應(yīng)原理(94)
4.4.2氟兩相系統(tǒng)的主要應(yīng)用實(shí)例(94)
4.5相轉(zhuǎn)移催化的有機(jī)合成(96)
4.5.1概述(96)
4.5.2相轉(zhuǎn)移催化反應(yīng)原理(96)
4.5.3相轉(zhuǎn)移催化反應(yīng)的應(yīng)用(97)
4.6組合化學(xué)合成(98)
4.6.1概述(98)
4.6.2組合化學(xué)合成原理(98)
4.6.3組合化學(xué)合成的應(yīng)用(99)
4.7有機(jī)電化學(xué)合成(101)
4.7.1概述(101)
4.7.2有機(jī)電化學(xué)合成原理(101)
4.7.3電化學(xué)合成的典型工藝(102)
復(fù)習(xí)思考題(104)
參考文獻(xiàn)(104)
第5章高分子材料的綠色合成技術(shù)(108)
5.1以水為分散介質(zhì)的聚合技術(shù)(108)
5.1.1以水為介質(zhì)聚合的特點(diǎn)(109)
5.1.2水相聚合系統(tǒng)的組成及其作用(109)
5.1.3水相聚合反應(yīng)原理(111)
5.2離子液體中的聚合技術(shù)(113)
5.2.1自由基聚合(113)
5.2.2離子聚合(114)
5.2.3縮聚和加聚(114)
5.2.4配位聚合(114)
5.2.5電化學(xué)聚合(115)
5.3超臨界流體中的聚合技術(shù)(115)
5.3.1超臨界二氧化碳中的聚合反應(yīng)(115)
5.3.2超臨界介質(zhì)中聚合物的解聚反應(yīng)(116)
5.4低殘存VOC的水性聚氨酯合成技術(shù)(116)
5.4.1水性聚氨酯的分類(117)
5.4.2水性聚氨酯的原料(118)
5.4.3水性聚氨酯樹脂的制備(118)
5.4.4水性聚氨酯的性能(121)
5.4.5水性聚氨酯的應(yīng)用(122)
5.5輻射交聯(lián)技術(shù)(123)
5.5.1輻射交聯(lián)與裂解的基本原理(123)
5.5.2輻射聚合的主要特點(diǎn)(124)
5.5.3輻射交聯(lián)對(duì)聚合物性能的影響(125)
5.5.4輻射交聯(lián)技術(shù)的工業(yè)化應(yīng)用(125)
5.5.5輻射交聯(lián)技術(shù)在生物醫(yī)用材料方面的應(yīng)用(125)
5.6等離子體聚合技術(shù)(126)
5.6.1等離子體的種類及特點(diǎn)(127)
5.6.2等離子體聚合機(jī)理(127)
5.6.3等離子體聚合的應(yīng)用(128)
5.7酶催化聚合技術(shù)(130)
5.7.1酶催化開環(huán)聚合(130)
5.7.2酶催化縮聚反應(yīng)(132)
復(fù)習(xí)思考題(133)
參考文獻(xiàn)(133)
第6章精細(xì)化工的綠色化(135)
6.1制藥工業(yè)的綠色化(135)
6.1.1概述(135)
6.1.2綠色化學(xué)制藥(135)
6.1.3綠色生物制藥(140)
6.1.4綠色天然藥物(142)
6.2農(nóng)藥工業(yè)的綠色化(145)
6.2.1綠色農(nóng)藥的含義及分類(145)
6.2.2綠色生物農(nóng)藥(145)
6.2.3綠色化學(xué)農(nóng)藥(152)
6.2.4綠色農(nóng)藥制劑(155)
6.3功能材料的綠色化*(156)
6.3.1聚苯胺材料(156)
6.3.2石墨烯(157)
6.4電子化學(xué)品的綠色化*(160)
6.4.1輻射線抗蝕劑(160)
6.4.2聚酰亞胺封裝材料(161)
6.4.3環(huán)氧模塑料(161)
6.4.4超凈高純化學(xué)試劑(163)
6.4.5綠色電池材料(163)
復(fù)習(xí)思考題(169)
參考文獻(xiàn)(169)
第7章重要中間體和產(chǎn)品的綠色合成工藝(172)
7.1概述(172)
7.2重要中間體的綠色合成(172)
7.2.1碳酸二甲酯(172)
7.2.21，3?丙二醇(179)
7.2.3己二酸(184)
7.3典型產(chǎn)品的綠色合成工藝(189)
7.3.1過氧化氫的綠色合成工藝(189)
7.3.2聚天冬氨酸的綠色合成工藝(192)
7.3.3聚乳酸的綠色合成工藝(193)
7.4綠色工程(195)
復(fù)習(xí)思考題(195)
參考文獻(xiàn)(195)
第8章二氧化碳的資源化利用與減排綠色過程(197)
8.1全球二氧化碳的排放概況(197)
8.1.1二氧化碳的來(lái)源(197)
8.1.2世界各國(guó)二氧化碳排放的現(xiàn)狀與趨勢(shì)(197)
8.1.3中國(guó)的能源利用和溫室氣體的排放(199)
8.2二氧化碳的分離和固定(200)
8.2.1二氧化碳的特性(200)
8.2.2二氧化碳的分離技術(shù)(201)
8.2.3二氧化碳的固定技術(shù)(204)
8.2.4二氧化碳的封存技術(shù)(204)
8.3二氧化碳的化學(xué)轉(zhuǎn)化原理(206)
8.3.1二氧化碳的結(jié)構(gòu)(206)
8.3.2二氧化碳的活化方法(206)
8.4二氧化碳資源化利用及其實(shí)例(209)
8.4.1二氧化碳在無(wú)機(jī)合成中的應(yīng)用(211)
8.4.2二氧化碳在有機(jī)合成中的應(yīng)用(214)
8.4.3二氧化碳在高分子材料合成中的應(yīng)用(216)
8.4.4二氧化碳作為超臨界流體技術(shù)的應(yīng)用(217)
8.5二氧化碳的節(jié)能減排(224)
8.5.1能源合理利用與環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展(224)
8.5.2實(shí)施二氧化碳減排的發(fā)展對(duì)策(225)
復(fù)習(xí)思考題(228)
參考文獻(xiàn)(229)
第9章生物質(zhì)利用的綠色化學(xué)化工過程*(231)
9.1概述(231)
9.1.1生物質(zhì)的自然狀況(231)
9.1.2生物質(zhì)概念(231)
9.1.3生物質(zhì)的分類(231)
9.1.4生物質(zhì)的用途(232)
9.1.5生物質(zhì)的分布(233)
9.1.6生物質(zhì)的綜合利用(233)
9.2生物質(zhì)主要成分的性質(zhì)及分析方法(235)
9.2.1纖維素的物理化學(xué)性質(zhì)(235)
9.2.2半纖維素的物理化學(xué)性質(zhì)(238)
9.2.3木質(zhì)素的物理化學(xué)性質(zhì)(240)
9.2.4生物質(zhì)的溶劑體系及規(guī)律(242)
9.2.5生物質(zhì)結(jié)構(gòu)分析方法(243)
9.2.6生物質(zhì)組成分析方法(247)
9.3生物質(zhì)主要成分的化學(xué)轉(zhuǎn)化原理(248)
9.3.1纖維素組分的化學(xué)轉(zhuǎn)化(248)
9.3.2半纖維素組分的化學(xué)轉(zhuǎn)化(249)
9.3.3木質(zhì)素組分的化學(xué)轉(zhuǎn)化(251)
9.4生物質(zhì)組分清潔分離原理及工藝(252)
9.4.1組分分離的基本原理(252)
9.4.2基于蒸氣爆破的組分分離過程(253)
9.4.3基于堿?過氧化物體系的組分分離過程(254)
9.4.4基于超臨界介質(zhì)體系的組分分離過程(255)
9.4.5基于能量場(chǎng)強(qiáng)化的組分分離過程(255)
9.5生物質(zhì)化工利用的綠色過程(255)
9.5.1生物質(zhì)制乙醇(256)
9.5.2生物質(zhì)制丁醇與丙酮(257)
9.5.3生物質(zhì)制多元醇(258)
9.5.4生物質(zhì)制乙酰丙酸(259)
9.5.5生物質(zhì)制己二酸(259)
9.5.6生物質(zhì)制氫氣(260)
9.5.7基于生物質(zhì)的功能材料(262)
9.6天然油脂的綠色化學(xué)轉(zhuǎn)化過程(264)
9.6.1簡(jiǎn)介(264)
9.6.2天然脂肪酸(酯)的性質(zhì)及化學(xué)轉(zhuǎn)化原理(265)
9.6.3天然脂肪酸綠色轉(zhuǎn)化典型產(chǎn)品與過程(267)
復(fù)習(xí)思考題(269)
參考文獻(xiàn)(269)
第10章海洋資源開發(fā)利用的綠色化學(xué)(272)
10.1海洋資源儲(chǔ)量及其利用進(jìn)展(272)
10.1.1海洋資源儲(chǔ)量(272)
10.1.2海洋資源利用進(jìn)展(273)
10.2從海洋資源中提取和制備食品添加劑(274)
10.2.1海藻多糖(274)
10.2.2魚肝油(276)
10.3從海洋資源中提取和合成藥物(278)
10.3.1甲殼素/殼聚糖的提取及降解(278)
10.3.2海洋藥物的全合成(281)
10.3.3從微生物次生代謝產(chǎn)物中提取活性物(281)
10.4從海洋資源中提取稀有元素(283)
10.4.1鉀元素(284)
10.4.2溴元素(285)
10.4.3鋰元素(285)
10.4.4鈾元素(287)
10.5海水淡化(288)
10.6海洋資源開發(fā)利用的戰(zhàn)略意義和發(fā)展對(duì)策(290)
10.6.1海洋資源開發(fā)利用的戰(zhàn)略意義(290)
10.6.2海洋資源開發(fā)利用的發(fā)展對(duì)策(291)
復(fù)習(xí)思考題(291)
參考文獻(xiàn)(291)
第11章能源工業(yè)的綠色化(294)
11.1化石燃料清潔利用技術(shù)(294)
11.1.1能源消耗對(duì)環(huán)境的影響(294)
11.1.2煤的潔凈燃燒與高效利用技術(shù)(294)
11.2生物質(zhì)能的研究與開發(fā)(301)
11.2.1生物質(zhì)能利用現(xiàn)狀(302)
11.2.2生物質(zhì)能利用技術(shù)(303)
11.2.3生物質(zhì)能發(fā)電(305)
11.3清潔能源的開發(fā)利用(308)
11.3.1太陽(yáng)能(308)
11.3.2風(fēng)能(310)
11.3.3地?zé)?311)
11.3.4海洋能(312)
11.4可再生能源與可持續(xù)發(fā)展(314)
11.4.1可再生能源(314)
11.4.2能源可持續(xù)利用戰(zhàn)略研究(314)
復(fù)習(xí)思考題(316)
參考文獻(xiàn)(317)
第12章循環(huán)經(jīng)濟(jì)與生態(tài)工業(yè)園(319)
12.1生態(tài)工業(yè)的理論基礎(chǔ)(319)
12.1.1生態(tài)工業(yè)的概念與特點(diǎn)(319)
12.1.2傳統(tǒng)工業(yè)的兩重性(320)
12.1.3工業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)(320)
12.1.4生態(tài)工業(yè)的理論依據(jù)(320)
12.2循環(huán)經(jīng)濟(jì)(321)
12.2.1循環(huán)經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)生背景(321)
12.2.2循環(huán)經(jīng)濟(jì)的基本原則(324)
12.2.3循環(huán)經(jīng)濟(jì)的典型實(shí)例(325)
12.2.4循環(huán)經(jīng)濟(jì)的實(shí)施辦法(328)
12.3生態(tài)工業(yè)園(330)
12.3.1國(guó)內(nèi)外發(fā)展概況(330)
12.3.2生態(tài)工業(yè)園的規(guī)劃原則及內(nèi)容(332)
12.3.3生態(tài)工業(yè)園的構(gòu)建(333)
12.3.4生態(tài)工業(yè)園示范項(xiàng)目(334)
12.4發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，建設(shè)和諧節(jié)約型社會(huì)(338)
復(fù)習(xí)思考題(341)
參考文獻(xiàn)(341)
第13章化工過程強(qiáng)化技術(shù)(343)
13.1概述(343)
13.1.1化工過程強(qiáng)化的起因(343)
13.1.2化工過程強(qiáng)化的概念(343)
13.1.3化工過程強(qiáng)化的起源和發(fā)展(344)
13.2多功能反應(yīng)技術(shù)(345)
13.2.1膜催化反應(yīng)技術(shù)(345)
13.2.2催化蒸餾技術(shù)(349)
13.2.3懸浮床催化蒸餾技術(shù)(350)
13.2.4交替流反應(yīng)技術(shù)(352)
13.2.5磁場(chǎng)穩(wěn)定流化床反應(yīng)技術(shù)(353)
13.3分離耦合技術(shù)(355)
13.3.1反應(yīng)分離耦合技術(shù)(355)
13.3.2膜分離耦合技術(shù)(355)
13.3.3吸附蒸餾技術(shù)(357)
13.4微化工技術(shù)(357)
13.4.1微化工技術(shù)的研究(358)
13.4.2微型反應(yīng)器(358)
13.4.3微化工技術(shù)的應(yīng)用(360)
13.4.4微化工技術(shù)的展望(360)
13.5水力空化技術(shù)(361)
13.5.1水力空化作用機(jī)理(361)
13.5.2水力空化反應(yīng)器(361)
13.5.3水力空化技術(shù)的應(yīng)用(362)
13.6超重力技術(shù)(363)
13.6.1超重力技術(shù)簡(jiǎn)介(363)
13.6.2超重力反應(yīng)/分離器(363)
13.6.3超重力技術(shù)的應(yīng)用(363)
13.6.4超重力技術(shù)展望(364)
13.7超臨界流體技術(shù)(364)
13.7.1超臨界流體技術(shù)簡(jiǎn)介(364)
13.7.2超臨界流體技術(shù)的應(yīng)用(365)
13.7.3超臨界流體的問題與展望(365)
13.8脈動(dòng)燃燒干燥技術(shù)(366)
13.8.1脈動(dòng)燃燒干燥系統(tǒng)(366)
13.8.2脈動(dòng)燃燒干燥技術(shù)的特點(diǎn)(367)
13.8.3脈動(dòng)燃燒干燥技術(shù)的應(yīng)用(367)
13.9基于能量場(chǎng)的強(qiáng)化技術(shù)(368)
13.9.1微波技術(shù)(368)
13.9.2超聲波技術(shù)(371)
13.9.3輻射技術(shù)(373)
13.9.4等離子體技術(shù)(375)
13.10化工過程強(qiáng)化設(shè)備(376)
13.10.1靜態(tài)混合反應(yīng)器(376)
13.10.2整體式反應(yīng)器(378)
13.10.3旋轉(zhuǎn)盤反應(yīng)器(379)
13.10.4振蕩流反應(yīng)器(380)
復(fù)習(xí)思考題(382)
參考文獻(xiàn)(382)
第14章綠色化學(xué)化工過程的評(píng)估(384)
14.1綠色化學(xué)評(píng)估的基本準(zhǔn)則(384)
14.1.1綠色化學(xué)的12條原則(384)
14.1.2綠色化學(xué)的12條附加原則(384)
14.1.3綠色化學(xué)工程技術(shù)的12條原則(384)
14.2生命周期評(píng)估(385)
14.2.1生命周期評(píng)估的含義(385)
14.2.2生命周期評(píng)估的步驟(386)
14.2.3生命周期評(píng)估的用途(387)
14.3綠色化學(xué)化工過程的評(píng)估量度(387)
14.3.1化學(xué)反應(yīng)過程的綠色化(388)
14.3.2化學(xué)化工過程綠色化的評(píng)價(jià)指標(biāo)(389)
14.3.3綠色化學(xué)化工過程的評(píng)估實(shí)施(394)
14.4打造綠色化工，推進(jìn)綠色發(fā)展(400)
14.4.1綠色化工產(chǎn)業(yè)的崛起(400)
14.4.2綠色化工產(chǎn)業(yè)的內(nèi)涵(401)
14.4.3綠色化工產(chǎn)業(yè)的構(gòu)建和發(fā)展(401)
復(fù)習(xí)思考題(403)
參考文獻(xiàn)(403)