石油炼制和基本有机化学品合成的绿色化学

本文介绍了973规划项目“石油炼制和基本有机化学品合成的绿色化学”启动两年来在新催化材料、新反应工程、新合成/加工路线、环境友好溶剂的利用等方面形成的新构思、新成果;重点分析了在降低催化裂化汽油中烯烃含量和硫含量、己内酰胺的绿色合成及芳烃硝化等方面形成的具有自主知识产权的重大新技术;并在此基础上对本项目后3年研究目标进行了展望。     

石油炼制和基本有机化学品合成的绿色化学研究

973计划项目“石油炼制和基本有机化学品合成的绿色化学”在依托部门中国石化的大力支持下,通过5年的系统研究,不仅全面完成了项目计划任务书所列的各项任务,使石油炼制和基本化学品绿色合成领域的基础研究达到了新的水平,在技术创新方面出现了众多的生长点,有些成果完成了从知识创新到技术创新的跨越,实现工业试验甚至达到工业大规模的应用,对经济和社会的发展作出了实质性贡献。例如,我国60%以上的车用清洁汽油生产需要依靠本项目研发的FCC催化剂和新工艺。本项目的实施为满足我国生产欧Ⅲ、Ⅳ标准排放的汽柴油生产和绿色清洁生产己内酰胺等有机化学品提供了有利的技术支撑,产生了显著的经济和社会效益。     

精细（手性）化学品制造中的生物催化与化学催化整合策略

绿色化学和社会可持续发展需求对物质加工手段提出了更高要求。生物催化和化学催化的交叉整合可以实现两种技术的优势互补,从而提高原子效率,减轻环境压力,降低生产成本,在精细（手性）化学品合成新工艺的开发和工业化生产中具有十分广阔的应用前景。生物催化和化学催化的交叉需要生物学家和化学家的紧密合作,着重解决生物催化和化学催化反应的相容性,生物催化反应类型的拓展及其分子催化机理的认识,及生物催化剂的快速商品化、工具化技术等问题。     

组合化学

19世纪,科学家更多地从原子层次上认识和研究化学。20世纪科学家则更多地从分子层次上认识和研究化学。进入21世纪,化学会在哪些方面取得重大突破?会遇到哪些挑战和难题?什么是未来化学的新生长点?化学在整个科学体系中占有什么地位?这些都是对化学有全局性、战略性指导意义的问题。中国科学院院士徐光宪先生曾说过这样一段耐人寻味的话,“我的专业是化学,我从学化学、教化学、到研究化学已有几十年了,可是现在我却有点搞不清楚化学的定义了。我深深感到科学的发展太快了,需要对本门科学重新认识、重新定位,这是我进入21世纪首先要关注的问题”。在新的世纪如何定位和审视化学,《世界科学前沿发展态势分析》课题组对此进行了探讨。课题组首先选定了化学领域具有代表性的20种期刊,对这些期刊1999—2003年出现的关键词进行了统计分析,确定出了化学领域这几年的热点词,并通过与有关专家进行研讨,进一步整合出了下面13个重要研究方向催化不对称合成、单分子、多孔材料、分子器件、光子晶体、化学动力学、活性自由基聚合、密度泛函理论、酶催化、烯烃复分解反应、组合化学、超分子化学分子自组装、燃料电池。课题组针对这些研究方向,邀请国内专家学者就这些研究方向的发展趋势进行了分析,同时佐以文献计量学分析。通过定性与定量分析,课题组注意到,中国科学家对于化学领域的重要研究方向已经具备一定的鉴赏能力,但是在科学问题的选择上还普遍缺乏具有挑战性的切入点。在目前已经具有论文数量基础的一些重要研究方向上,中国科学家需要更密切关注国际同行的研究进展,高度重视科学问题的选择,同时也需要注意在第一时间发表原创性科研成果的问题。本刊上期已对催化不对称合成、单分子、多孔材料、分子器件、光子晶体、化学动力学、活性自由基聚合和密度泛函理论8个方向进行了介绍,本期将对酶催化、烯烃复分解反应、组合化学、超分子化学分子自组装、燃料电池等后5个方向进行介绍。     

燃料电池

19世纪,科学家更多地从原子层次上认识和研究化学。20世纪科学家则更多地从分子层次上认识和研究化学。进入21世纪,化学会在哪些方面取得重大突破?会遇到哪些挑战和难题?什么是未来化学的新生长点?化学在整个科学体系中占有什么地位?这些都是对化学有全局性、战略性指导意义的问题。中国科学院院士徐光宪先生曾说过这样一段耐人寻味的话,“我的专业是化学,我从学化学、教化学、到研究化学已有几十年了,可是现在我却有点搞不清楚化学的定义了。我深深感到科学的发展太快了,需要对本门科学重新认识、重新定位,这是我进入21世纪首先要关注的问题”。在新的世纪如何定位和审视化学,《世界科学前沿发展态势分析》课题组对此进行了探讨。课题组首先选定了化学领域具有代表性的20种期刊,对这些期刊1999—2003年出现的关键词进行了统计分析,确定出了化学领域这几年的热点词,并通过与有关专家进行研讨,进一步整合出了下面13个重要研究方向催化不对称合成、单分子、多孔材料、分子器件、光子晶体、化学动力学、活性自由基聚合、密度泛函理论、酶催化、烯烃复分解反应、组合化学、超分子化学分子自组装、燃料电池。课题组针对这些研究方向,邀请国内专家学者就这些研究方向的发展趋势进行了分析,同时佐以文献计量学分析。通过定性与定量分析,课题组注意到,中国科学家对于化学领域的重要研究方向已经具备一定的鉴赏能力,但是在科学问题的选择上还普遍缺乏具有挑战性的切入点。在目前已经具有论文数量基础的一些重要研究方向上,中国科学家需要更密切关注国际同行的研究进展,高度重视科学问题的选择,同时也需要注意在第一时间发表原创性科研成果的问题。本刊上期已对催化不对称合成、单分子、多孔材料、分子器件、光子晶体、化学动力学、活性自由基聚合和密度泛函理论8个方向进行了介绍,本期将对酶催化、烯烃复分解反应、组合化学、超分子化学分子自组装、燃料电池等后5个方向进行介绍。     

"90后" 博导攻克氢能储运瓶颈

2021年5月29 日,两院院士大会和中国科协第十次全国代表大会召开的第二天,华中科技大学绿色合成与催化团队实验室一片忙碌,一身蓝色实验服、头戴护目镜的唐从辉正带着学生们做实验.崭新的通风橱内,装着各种颜色反应液的烧瓶摆放整齐,橱窗上写满化学反应方程式,一旁的旋转蒸发仪有序运转. 出生于1991年的唐从辉今年刚满30岁,已是华中科技大学化学与化工学院研究员、博士生导师、课题组长.他带领着一个年轻的团队,不仅从导师到学生都是90后和00后,他们研究的方向也紧扣前沿,聚焦能源和医药导向的绿色催化.     

超分子化学-分子自组装

19世纪,科学家更多地从原子层次上认识和研究化学。20世纪科学家则更多地从分子层次上认识和研究化学。进入21世纪,化学会在哪些方面取得重大突破?会遇到哪些挑战和难题?什么是未来化学的新生长点?化学在整个科学体系中占有什么地位?这些都是对化学有全局性、战略性指导意义的问题。中国科学院院士徐光宪先生曾说过这样一段耐人寻味的话,“我的专业是化学,我从学化学、教化学、到研究化学已有几十年了,可是现在我却有点搞不清楚化学的定义了。我深深感到科学的发展太快了,需要对本门科学重新认识、重新定位,这是我进入21世纪首先要关注的问题”。在新的世纪如何定位和审视化学,《世界科学前沿发展态势分析》课题组对此进行了探讨。课题组首先选定了化学领域具有代表性的20种期刊,对这些期刊1999—2003年出现的关键词进行了统计分析,确定出了化学领域这几年的热点词,并通过与有关专家进行研讨,进一步整合出了下面13个重要研究方向催化不对称合成、单分子、多孔材料、分子器件、光子晶体、化学动力学、活性自由基聚合、密度泛函理论、酶催化、烯烃复分解反应、组合化学、超分子化学分子自组装、燃料电池。课题组针对这些研究方向,邀请国内专家学者就这些研究方向的发展趋势进行了分析,同时佐以文献计量学分析。通过定性与定量分析,课题组注意到,中国科学家对于化学领域的重要研究方向已经具备一定的鉴赏能力,但是在科学问题的选择上还普遍缺乏具有挑战性的切入点。在目前已经具有论文数量基础的一些重要研究方向上,中国科学家需要更密切关注国际同行的研究进展,高度重视科学问题的选择,同时也需要注意在第一时间发表原创性科研成果的问题。本刊上期已对催化不对称合成、单分子、多孔材料、分子器件、光子晶体、化学动力学、活性自由基聚合和密度泛函理论8个方向进行了介绍,本期将对酶催化、烯烃复分解反应、组合化学、超分子化学分子自组装、燃料电池等后5个方向进行介绍。     

烯烃复分解反应

19世纪,科学家更多地从原子层次上认识和研究化学。20世纪科学家则更多地从分子层次上认识和研究化学。进入21世纪,化学会在哪些方面取得重大突破?会遇到哪些挑战和难题?什么是未来化学的新生长点?化学在整个科学体系中占有什么地位?这些都是对化学有全局性、战略性指导意义的问题。中国科学院院士徐光宪先生曾说过这样一段耐人寻味的话,“我的专业是化学,我从学化学、教化学、到研究化学已有几十年了,可是现在我却有点搞不清楚化学的定义了。我深深感到科学的发展太快了,需要对本门科学重新认识、重新定位,这是我进入21世纪首先要关注的问题”。在新的世纪如何定位和审视化学,《世界科学前沿发展态势分析》课题组对此进行了探讨。课题组首先选定了化学领域具有代表性的20种期刊,对这些期刊1999—2003年出现的关键词进行了统计分析,确定出了化学领域这几年的热点词,并通过与有关专家进行研讨,进一步整合出了下面13个重要研究方向催化不对称合成、单分子、多孔材料、分子器件、光子晶体、化学动力学、活性自由基聚合、密度泛函理论、酶催化、烯烃复分解反应、组合化学、超分子化学分子自组装、燃料电池。课题组针对这些研究方向,邀请国内专家学者就这些研究方向的发展趋势进行了分析,同时佐以文献计量学分析。通过定性与定量分析,课题组注意到,中国科学家对于化学领域的重要研究方向已经具备一定的鉴赏能力,但是在科学问题的选择上还普遍缺乏具有挑战性的切入点。在目前已经具有论文数量基础的一些重要研究方向上,中国科学家需要更密切关注国际同行的研究进展,高度重视科学问题的选择,同时也需要注意在第一时间发表原创性科研成果的问题。本刊上期已对催化不对称合成、单分子、多孔材料、分子器件、光子晶体、化学动力学、活性自由基聚合和密度泛函理论8个方向进行了介绍,本期将对酶催化、烯烃复分解反应、组合化学、超分子化学分子自组装、燃料电池等后5个方向进行介绍。     

绿色合成化学

绿色合成化学不同于环境治理，是通过科学研究发展从源头上不使用产生污染物的化学来解决经济可持续发展与环境保护这对原来不可协调矛盾。它包括三方面的内容：（１）起始原料和试剂的绿色化；（２）反应条件的绿色化（３）产品的绿色化。从这三个方面可以看出绿色化学的主旋律即是合成化学，强调反应的原子经济性及选择性，在绿色合成化学方面的研究将推动化学学科本身的进一步发展，同时也将为化学工业带来一场革命。     

酶催化

19世纪,科学家更多地从原子层次上认识和研究化学。20世纪科学家则更多地从分子层次上认识和研究化学。进入21世纪,化学会在哪些方面取得重大突破?会遇到哪些挑战和难题?什么是未来化学的新生长点?化学在整个科学体系中占有什么地位?这些都是对化学有全局性、战略性指导意义的问题。中国科学院院士徐光宪先生曾说过这样一段耐人寻味的话,“我的专业是化学,我从学化学、教化学、到研究化学已有几十年了,可是现在我却有点搞不清楚化学的定义了。我深深感到科学的发展太快了,需要对本门科学重新认识、重新定位,这是我进入21世纪首先要关注的问题”。在新的世纪如何定位和审视化学,《世界科学前沿发展态势分析》课题组对此进行了探讨。课题组首先选定了化学领域具有代表性的20种期刊,对这些期刊1999—2003年出现的关键词进行了统计分析,确定出了化学领域这几年的热点词,并通过与有关专家进行研讨,进一步整合出了下面13个重要研究方向催化不对称合成、单分子、多孔材料、分子器件、光子晶体、化学动力学、活性自由基聚合、密度泛函理论、酶催化、烯烃复分解反应、组合化学、超分子化学分子自组装、燃料电池。课题组针对这些研究方向,邀请国内专家学者就这些研究方向的发展趋势进行了分析,同时佐以文献计量学分析。通过定性与定量分析,课题组注意到,中国科学家对于化学领域的重要研究方向已经具备一定的鉴赏能力,但是在科学问题的选择上还普遍缺乏具有挑战性的切入点。在目前已经具有论文数量基础的一些重要研究方向上,中国科学家需要更密切关注国际同行的研究进展,高度重视科学问题的选择,同时也需要注意在第一时间发表原创性科研成果的问题。本刊上期已对催化不对称合成、单分子、多孔材料、分子器件、光子晶体、化学动力学、活性自由基聚合和密度泛函理论8个方向进行了介绍,本期将对酶催化、烯烃复分解反应、组合化学、超分子化学分子自组装、燃料电池等后5个方向进行介绍。