綠色化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展

目錄
總序
前言
第1章 緒論 1
1.1 綠色化學(xué)的內(nèi)涵 1
1.2 綠色化學(xué)的發(fā)展歷史 2
1.3 可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)涵 4
1.4 綠色化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展的關(guān)系 5
1.5 綠色化學(xué)評估標(biāo)準(zhǔn)的建立 5
1.5.1 原料的綠色化評估 6
1.5.2 化學(xué)反應(yīng)過程的綠色化評估 6
1.6 本書的主要內(nèi)容 8
參考文獻 8
第2章 綠色化學(xué)反應(yīng) 9
2.1 開發(fā)原子經(jīng)濟性反應(yīng)路線 9
2.1.1 原子經(jīng)濟性概念 9
2.1.2 提高原子利用率的途徑 13
2.2 綠色催化劑 20
2.2.1 固體酸堿催化 20
2.2.2 均相催化劑多相化 28
2.2.3 非金屬催化劑 32
2.2.4 生物質(zhì)基催化劑 34
2.2.5 利用廢棄物制備催化劑 35
2.2.6 多相金屬催化 36
2.2.7 生物及仿生催化 40
2.3 綠色原料 41
2.3.1 H2O2的利用 41
2.3.2 分子氧的利用 43
2.3.3 碳酸二甲酯的利用 45
2.4 小結(jié) 48
參考文獻 48
第3章 環(huán)境友好介質(zhì) 57
3.1 水 57
3.2 離子液體 61
3.2.1 離子液體在化學(xué)反應(yīng)中的應(yīng)用 63
3.2.2 離子液體在萃取分離中的應(yīng)用 67
3.2.3 離子液體在材料合成中的應(yīng)用 69
3.3 超臨界流體 71
3.3.1 超臨界流體在化學(xué)反應(yīng)中的應(yīng)用 71
3.3.2 超臨界流體在萃取分離中的應(yīng)用 74
3.3.3 超臨界流體在材料合成中的應(yīng)用 75
3.4 生物質(zhì)基溶劑 76
3.5 其他綠色溶劑 77
3.6 混合綠色介質(zhì) 78
3.6.1 超臨界CO2/水混合綠色介質(zhì) 78
3.6.2 超臨界CO2/離子液體體系 79
3.6.3 離子液體/水或有機溶劑混合體系 80
3.6.4 CO2/離子液體 其他溶劑組成的多元體系 81
3.6.5 CO2膨脹有機溶劑體系 82
3.6.6 其他混合綠色溶劑體系 83
3.7 無溶劑合成 84
3.8 小結(jié) 85
參考文獻 85
第4章 二氧化碳轉(zhuǎn)化利用 97
4.1 CO2參與構(gòu)筑C-0鍵合成酯類化合物 98
4.1.1 碳酸二甲酯 98
4.1.2 環(huán)狀碳酸酯 101
4.1.3 聚碳酸酯 110
4.2 CO2參與構(gòu)筑C-C鍵合成羧酸類化合物 112
4.2.1 碳碳雙鍵和碳碳三鍵的羧化反應(yīng) 112
4.2.2 鹵代烴與CO2的羧化反應(yīng) 114
4.2.3 醚與CO2的羧化反應(yīng) 116
4.2.4 醇與CO2的羧化反應(yīng) 116
4.3 CO2參與構(gòu)筑C-N鍵合成含氮化合物 118
4.3.1 CO2與胺反應(yīng)制備脲 118
4.3.2 喹唑啉酮類化合物的合成 119
4.3.3 噁唑啉酮類化合物的合成 121
4.3.4 甲酰胺類化合物的合成 121
4.3.5 氨基酸酯類化合物的合成 123
4.4 CO2作為甲基源 124
4.4.1 甲基化反應(yīng) 124
4.4.2 O-甲基化反應(yīng) 125
4.5 CO2自身加氫反應(yīng) 126
4.5.1 CO2加氫制備C1產(chǎn)物 127
4.5.2 CO2可控加氫和碳碳偶聯(lián) 131
4.6 小結(jié) 133
參考文獻 133
第5章 生物質(zhì)的資源化利用 144
5.1 木質(zhì)纖維素轉(zhuǎn)化為化學(xué)品和燃料 144
5.1.1 熱化學(xué)法轉(zhuǎn)化 144
5.1.2 水解法轉(zhuǎn)化 147
5.2 油脂轉(zhuǎn)化 165
5.2.1 制備生物柴油 165
5.2.2 甘油轉(zhuǎn)化 166
5.3 甲殼素轉(zhuǎn)化 167
5.4 微藻轉(zhuǎn)化利用 168
5.5 生物質(zhì)基功能材料合成 169
5.6 小結(jié) 169
參考文獻 169
第6章 綠色產(chǎn)品 178
6.1 綠色產(chǎn)品的特征 178
6.2 綠色產(chǎn)品的評價及其認(rèn)證 179
6.2.1 綠色產(chǎn)品的評價 179
6.2.2 綠色產(chǎn)品的認(rèn)證 179
6.3 綠色產(chǎn)品的設(shè)計 180
6.3.1 綠色產(chǎn)品設(shè)計的概念 180
6.3.2 綠色產(chǎn)品設(shè)計的重要性 181
6.3.3 綠色產(chǎn)品設(shè)計的目的和內(nèi)容 181
6.4 綠色農(nóng)藥 182
6.4.1 生物農(nóng)藥 182
6.4.2 綠色化學(xué)農(nóng)藥 184
6.5 綠色材料 185
6.5.1 綠色高分子材料 185
6.5.2 可降解有機材料 192
6.5.3 綠色無機材料 196
6.5.4 綠色建筑材料 197
6.5.5 生物質(zhì)基材料 199
6.6 小結(jié) 200
參考文獻 200
第7章 化學(xué)反應(yīng)強化 206
7.1 微波輔助綠色合成 206
7.1.1 微波促進化學(xué)反應(yīng) 206
7.1.2 微波促進生物質(zhì)熱解 210
7.1.3 微波促進材料合成 211
7.1.4 微波合成裝置 213
7.2 超聲波輔助綠色合成 214
7.2.1 超聲波促進化學(xué)反應(yīng) 215
7.2.2 超聲波促進材料合成 217
7.3 電催化 217
7.3.1 電催化處理環(huán)境污染物 218
7.3.2 電解水制氫 219
7.3.3 電催化CO2還原 222
7.3.4 電催化固氮 226
7.3.5 有機電合成 227
7.4 光催化 229
7.4.1 光催化降解有機污染物 230
7.4.2 光解水制氫 231
7.4.3 光催化CO2還原 233
7.4.4 光催化生物質(zhì)轉(zhuǎn)化 235
7.4.5 光催化N 2還原 235
7.4.6 光催化有機合成 236
7.5 光電催化 237
7.6 小結(jié) 239
參考文獻 239
第8章 綠色化工科學(xué)與技術(shù) 249
8.1 綠色反應(yīng)工程科學(xué)與技術(shù) 249
8.1.1 綠色催化 249
8.1.2 反應(yīng)器 250
8.1.3 綠色反應(yīng)路線與工藝 253
8.2 綠色分離工程科學(xué)與技術(shù) 259
8.2.1 膜分離技術(shù) 259
8.2.2 分子蒸餾技術(shù) 261
8.2.3 超臨界萃取技術(shù) 263
8.2.4 離子液體萃取技術(shù) 264
8.2.5 微波萃取技術(shù) 266
8.2.6 超聲波萃取技術(shù) 267
8.2.7 綠色分離技術(shù)實例 267
8.3 微化工技術(shù) 270
8.4 小結(jié) 271
參考文獻 271
第9章 思考與展望 275