随着世界经济的快速发展，以煤、石油、天然气为代表的化石资源日趋枯竭。同时，化石资源利用过程中排放的大量工业污染物和生活废弃物使环境不断恶化，人类正面临着前所未有的资源、能源和环境危机。妥善解决资源、环境与经济三者之间的矛盾，是实现可持续发展过程中人类社会面临的重大难题。
绿色化学是从源头消除环境污染、具有明确社会需求和科学目标的新兴交叉学科。绿色化学要求在综合考虑环境因素与社会可持续发展的前提下，重新审视传统的化学化工问题。绿色化学的主体思想是采用无毒无害的原料和助剂，通过原子经济性反应以及高效绿色的生产过程，生产绿色产品。绿色化学的发展需遵循绿色化学的十二项原则，这已经成为共识。
近30年来，绿色化学发展非常迅速，在节约原料、保护环境、保障人类健康与安全、促进社会经济可持续发展方面发挥了日益显著的作用，而且将发挥越来越重要的作用。但应该指出的是，绿色化学的发展仍处于初始阶段，其内涵、原理、内容和目标仍需要不断充实和完善，发展绿色化学、推动经济社会可持续发展是一项长期的任务。
《绿色化学与可持续发展》一书，内容包含绿色化学反应、环境友好介质、二氧化碳转化利用、生物质的资源化利用、绿色产品、化学反应强化、绿色化工科学与技术等内容，总结了近年来国内外研究成果和重要进展，探讨了绿色化学未来发展的方向。
本书可供化学、化工、制药、能源、环境、材料等相关领域本科生或研究生交流学习，也可供相关领域科研工作者阅读参考。
韩布兴 中国科学院院士、发展中国家科学院院士、中国科学院化学研究所研究员、华东师范大学特聘教授、英国诺丁汉大学荣誉教授、英国皇家化学会会士、中国科学院胶体界面与化学热力学重点实验室主任、上海市绿色化学与化工过程绿色化重点实验室主任。1988年在中国科学院化学研究所获博士学位，1989~1991年在加拿大Saskatchewan大学做博士后研究。1991~1993年任中国科学院化学研究所副研究员，1993年至今任中国科学院化学研究所研究员。担任中国化学会常务理事、中国化学会绿色化学专业委员会主任、北京能源与环境学会会长；曾任国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）绿色化学分会主席、IUPAC第三学部领衔委员、中国化学会化学热力学与热分析专业委员会主任等；担任 The Innovation 期刊主编，Green Chemistry，Chemical Journal of Chinese Universities，《物理化学学报》《科学通报》期刊副主编，以及多种其他期刊的编委或顾问编委。
《绿色化学与可持续发展 》
韩布兴，刘会贞，吴天斌 编著
北京：科学出版社，2021.1
绿色化学前沿丛书
ISBN 978-7-03-066868-4
责任编辑：翁靖一，付林林
目录
总序
前言
第1章 绪论 1
1.1 绿色化学的内涵 1
1.2 绿色化学的发展历史 2
1.3 可持续发展的内涵 4
1.4 绿色化学与可持续发展的关系 5
1.5 绿色化学评估标准的建立 5
1.5.1 原料的绿色化评估 6
1.5.2 化学反应过程的绿色化评估 6
1.6 本书的主要内容 8
参考文献 8
第2章 绿色化学反应 9
2.1 开发原子经济性反应路线 9
2.1.1 原子经济性概念 9
2.1.2 提高原子利用率的途径 13
2.2 绿色催化剂 20
2.2.1 固体酸碱催化 20
2.2.2 均相催化剂多相化 28
2.2.3 非金属催化剂 32
2.2.4 生物质基催化剂 34
2.2.5 利用废弃物制备催化剂 35
2.2.6 多相金属催化 36
2.2.7 生物及仿生催化 40
2.3 绿色原料 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 小结 48
参考文献 48
第3章 环境友好介质 57
3.1 水 57
3.2 离子液体 61
3.2.1 离子液体在化学反应中的应用 63
3.2.2 离子液体在萃取分离中的应用 67
3.2.3 离子液体在材料合成中的应用 69
3.3 超临界流体 71
3.3.1 超临界流体在化学反应中的应用 71
3.3.2 超临界流体在萃取分离中的应用 74
3.3.3 超临界流体在材料合成中的应用 75
3.4 生物质基溶剂 76
3.5 其他绿色溶剂 77
3.6 混合绿色介质 78
3.6.1 超临界CO2/水混合绿色介质 78
3.6.2 超临界CO2/离子液体体系 79
3.6.3 离子液体/水或有机溶剂混合体系 80
3.6.4 CO2/离子液体+其他溶剂组成的多元体系 81
3.6.5 CO2膨胀有机溶剂体系 82
3.6.6 其他混合绿色溶剂体系 83
3.7 无溶剂合成 84
3.8 小结 85
参考文献 85
第4章 二氧化碳转化利用 97
4.1 CO2参与构筑C-0键合成酯类化合物 98
4.1.1 碳酸二甲酯 98
4.1.2 环状碳酸酯 101
4.1.3 聚碳酸酯 110
4.2 CO2参与构筑C-C键合成羧酸类化合物 112
4.2.1 碳碳双键和碳碳三键的羧化反应 112
4.2.2 卤代烃与CO2的羧化反应 114
4.2.3 醚与CO2的羧化反应 116
4.2.4 醇与CO2的羧化反应 116
4.3 CO2参与构筑C-N键合成含氮化合物 118
4.3.1 CO2与胺反应制备脲 118
4.3.2 喹唑啉酮类化合物的合成 119
4.3.3 噁唑啉酮类化合物的合成 121
4.3.4 甲酰胺类化合物的合成 121
4.3.5 氨基酸酯类化合物的合成 123
4.4 CO2作为甲基源 124
4.4.1 甲基化反应 124
4.4.2 O-甲基化反应 125
4.5 CO2自身加氢反应 126
4.5.1 CO2加氢制备C1产物 127
4.5.2 CO2可控加氢和碳碳偶联 131
4.6 小结 133
参考文献 133
第5章 生物质的资源化利用 144
5.1 木质纤维素转化为化学品和燃料 144
5.1.1 热化学法转化 144
5.1.2 水解法转化 147
5.2 油脂转化 165
5.2.1 制备生物柴油 165
5.2.2 甘油转化 166
5.3 甲壳素转化 167
5.4 微藻转化利用 168
5.5 生物质基功能材料合成 169
5.6 小结 169
参考文献 169
第6章 绿色产品 178
6.1 绿色产品的特征 178
6.2 绿色产品的评价及其认证 179
6.2.1 绿色产品的评价 179
6.2.2 绿色产品的认证 179
6.3 绿色产品的设计 180
6.3.1 绿色产品设计的概念 180
6.3.2 绿色产品设计的重要性 181
6.3.3 绿色产品设计的目的和内容 181
6.4 绿色农药 182
6.4.1 生物农药 182
6.4.2 绿色化学农药 184
6.5 绿色材料 185
6.5.1 绿色高分子材料 185
6.5.2 可降解有机材料 192
6.5.3 绿色无机材料 196
6.5.4 绿色建筑材料 197
6.5.5 生物质基材料 199
6.6 小结 200
参考文献 200
第7章 化学反应强化 206
7.1 微波辅助绿色合成 206
7.1.1 微波促进化学反应 206
7.1.2 微波促进生物质热解 210
7.1.3 微波促进材料合成 211
7.1.4 微波合成装置 213
7.2 超声波辅助绿色合成 214
7.2.1 超声波促进化学反应 215
7.2.2 超声波促进材料合成 217
7.3 电催化 217
7.3.1 电催化处理环境污染物 218
7.3.2 电解水制氢 219
7.3.3 电催化CO2还原 222
7.3.4 电催化固氮 226
7.3.5 有机电合成 227
7.4 光催化 229
7.4.1 光催化降解有机污染物 230
7.4.2 光解水制氢 231
7.4.3 光催化CO2还原 233
7.4.4 光催化生物质转化 235
7.4.5 光催化N2还原 235
7.4.6 光催化有机合成 236
7.5 光电催化 237
7.6 小结 239
参考文献 239
第8章 绿色化工科学与技术 249
8.1 绿色反应工程科学与技术 249
8.1.1 绿色催化 249
8.1.2 反应器 250
8.1.3 绿色反应路线与工艺 253
8.2 绿色分离工程科学与技术 259
8.2.1 膜分离技术 259
8.2.2 分子蒸馏技术 261
8.2.3 超临界萃取技术 263
8.2.4 离子液体萃取技术 264
8.2.5 微波萃取技术 266
8.2.6 超声波萃取技术 267
8.2.7 绿色分离技术实例 267
8.3 微化工技术 270
8.4 小结 271
参考文献 271
第9章 思考与展望 275
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