绿色化学与化工

课程编码：180210081700P1006H 英文名称：Green Chemistry and Chemical Engineering 课时：50 学分：2.50 课程属性：学科核心课 主讲教师：王利国等

绿色化学与化工是用化学方法来防止污染产生的一门新兴交叉学科，是减少污染产生、降低资源消耗和实现人类可持续发展的重要科学基础，它吸收了当代物理、生物、材料、信息等学科的最新理论和技术，利用现代化学的原理、方法来降低或消除在化工产品的设计、生产及应用中有害物质的使用和产生，以期获得“绿色”的反应工艺和化工产品。通过本课程的学习，使学生掌握绿色化学的基本概念、基本理论、基本方法等基础知识，了解绿色化学应用及发展前景，认识绿色化学对社会生产和生活的影响；认识环境危机、能源危机的严峻性，了解绿色化学兴起的历史必然性和必要性及其对人类可持续发展的重要意义；结合国家发展战略，了解绿色化学和化工技术发展对“碳中和”和“碳达峰”的重要推动作用；掌握绿色化学的基本原理以及绿色化工技术发展趋势，建立新的可持续发展理念，树立科学发展观。

物理化学，环境化学、化学反应工程

第一章 导论 3学时 王利国
第1节 化学的发展与环境关联
第2节 绿色化学工的定义、特点
第3节 绿色化学工的研究内容
第4节 各国政府对绿色化学的政策措施
第5节 绿色化学工与前沿科技
第二章 绿色化学的原则和任务 6学时 侯新娟
第1节 绿色化学的十二条原则
第2节 美国总统绿色化学挑战奖
第3节 设计安全有效的目标分子
第4节 寻找安全有效的反应原料
第5节 寻找安全有效的合成路线
第6节 寻找新的转化方法
第7节 寻找安全有效的反应条件
第三章 绿色化学评估方法与碳中和 6学时 侯新娟
第1节 绿色化学的目标及发展需要
第2节 评估化学方法的建立
第3节 对人体和野生生物的毒性
第4节 对环境影响的评估
第5节 对原料的评估
第6节 对化学反应类型的评估
第7节 化工生产过程的绿色化评估
第8节 生活中的绿色采购
第9节 节能减排与碳中和
第四章 安全化学品设计 9学时 侯新娟
第1节 安全化学品的定义和分类
第2节 毒性作用机理分析
第3节 构效关系
第4节 毒性的控制
第5节 降低化学品对人类、环境和生态的危害
第6节 设计对水生生物更加安全的化学品
第五章 参观高新化工企业 3学时 侯新娟
第1节 参观怀柔中科合成油基地或昌平北京神华低碳研究院
第六章 绿色催化 9学时 王利国
第1节 绿色催化的起源和内涵
第2节 环境友好催化剂的设计
第3节 绿色催化反应典型过程
第4节 绿色催化技术发展趋势
第七章 二氧化碳资源化利用 3学时 王利国
第1节 二氧化碳利用与碳中和
第2节 二氧化碳捕集、存储和固定
第3节 二氧化碳化学转化
第八章 绿色化学应用 9学时 侯新娟
第1节 绿色化学反应原料
第2节 绿色化学品
第3节 绿色反应条件
第4节 绿色合成路线
第5节 化学反应的过程监控和化工过程强化
第6节 循环经济与固废资源化
第九章 考试 2学时 侯新娟
第1节 考试

王利国研究员，长期从事资源高效利用和绿色化学与化工技术研究，重点开展环境友好催化材料创制和低碳化工新过程研究。主持国家重点研发计划项目、国家自然科学基金等项目，入选中国科学院特聘研究骨千岗位，建成多套绿色化工领域的中试/示范工程:多项成果通过科技成果评价，处于国际领先或国际先进水平:发表SCI学术期刊研究论文50余篇，授权发明专利70余项，其中国际发明专利3项。
侯新娟：女，1976年2月生。1997年毕业于曲阜师范大学化学系，2003年毕业于中国科学院研究生院，获博士学位。2004～2007年作为“优秀青年科研人才”获得竞争激烈的比利时政府科学研究基金（FWO）支持，在比利时鲁汶大学化学系从事博士后研究工作，作为科研骨干参与项目“Experimental and Theoretical study of Atmospheric and Combustion Chemistry”的工作，研究生物有机分子体系的构效关系和小分子大气污染物反应机理，参与鲁汶大学Institute for Nanoscale Physics and Chemistry有关金属簇合物磁性功能材料性能与结构设计的相关工作，提出了搀杂杂原子和过渡金属元素对纳米金属簇结构和电子自旋性质的影响规律，通过优化约束方式和组成，对纳米材料的物理和化学性质进行控制。2008年进入中国科学院过程工程研究所，从事针对化工、冶金清洁工艺的新材料、新介质的计算化学研究以及循环经济技术标准体系及集成工具研究。