何為綠色化學

韓布興

物理化學家，中國科學院院士，中國科學院化學研究所研究員、博士生導師。

研究方向：主要從事化學熱力學與綠色化學的交叉研究。

化學熱力學與綠色化學研究結合有助于解決綠色化學領域關鍵問題

科協頻道：韓老師您好，您從事化學熱力學與綠色化學的交叉研究多年，取得了許多成果和獎項，您是如何走上這一研究道路的？

韓布興：我本來是從事化學熱力學研究的，化學熱力學可以說是化學學科的基礎。20世紀90年代初，綠色化學興起，人們開始提倡綠色化學的概念。綠色化學是一個多學科交叉滲透的領域，很多熱力學問題其實也是綠色化學問題，因此，我就把化學熱力學和綠色化學的研究有機結合起來，這一方面能拓寬化學熱力學的研究范疇，另一方面也有助于解決綠色化學領域的一些關鍵問題。

我國綠色化學研究起步很早

科協頻道：20世紀90年代初，我國的化學熱力學研究以及綠色化學研究處于什么樣的發展水平？

韓布興：我國綠色化學研究起步是比較早的。1992年，國際上有人提出了綠色化學概念，1994年，我國就開始綠色化學的研究，當時也出現一些國家資助項目。

綠色化學對于人類社會的可持續發展具有重要意義

科協頻道：在您看來，發展綠色化學有哪些現實意義？

韓布興：發展綠色化學有著非常重要的意義，可以說是化學研究必然的發展方向。我們知道化學研究的發展為人類創造出許多新的物質，推動人類社會發展，但是傳統的化工產業會造成嚴重的污染和浪費，因此從源頭上消除污染，實現化工產業過程綠色化、可持續發展，是必然的發展方向。我們不能再走“先污染后治理”的老路，某些情況下一旦造成污染，是很難治理的，綠色化學要求我們從源頭上去創新，設計新的生產路線，開發新的綠色技術。因此，綠色化學對化工產業的可持續發展，對人類社會的可持續發展都是非常重要的。

綠色溶劑可大量減少因傳統溶劑排放造成的污染

科協頻道：您開展了一系列綠色溶劑體系化學熱力學的研究，您能給我們簡單介紹一下您的研究成果及其應用嗎？

韓布興：在化工生產過程中，不管是做材料還是化學品，有70%以上的生產過程都涉及溶劑，而且大部分是有機溶劑。這些有機溶劑揮發會造成環境問題，據粗略估計，我們一年的化工生產會往大氣中排放大約2000萬噸的有機溶劑，這個量是非常大的。如果我們能夠采用綠色溶劑，如水、超臨界流體、離子液體等，我們就可以減少大量的污染。

另外，綠色溶劑還有其特殊功能，它不像傳統溶劑那樣難以合成或發生化學反應，綠色溶劑可以被設計發生一系列化學反應，從而達到調控化學反應、材料合成、分離等過程的目的。現在我們就在研究開發新的綠色溶劑，選用二氧化碳，秸稈、樹木、草等生物質，將其轉化成重要的化學品和能源產品。

實現二氧化碳資源化利用

科協頻道：您的一項研究成果開創性地實現了超臨界二氧化碳調控表面活性劑體系的一個可逆向轉變，您能簡單介紹一下這個研究嗎？

韓布興：我們知道大氣中、海洋中二氧化碳濃度在不斷增加，這對于我們環境、生態產生了重大影響。實現二氧化碳資源化利用，是非常重要的。二氧化碳資源化利用可以分為兩大部分：一是物理應用，比如將二氧化碳作為一種溶劑，利用它來調控其他溶劑的性質;二是二氧化碳可以作為一種生產化學品、能源產品的原料。一些表面活性劑體系的微觀結構和溶劑的性質密切相關，我們把壓縮二氧化碳溶解到表面活性劑溶解體系中，靠壓力調控二氧化碳在表面活性劑溶劑體系中的溶解度，使表面活性劑微觀結構發生變化，而且這個過程是可逆的，當我們減壓釋放后這一結構會恢復原狀。

綠色化學需要不斷創新

科協頻道：您認為綠色化學在節省資源和能源，以及發展綠色環境方面未來會遇到哪些挑戰？

韓布興：綠色化學已經成為21世紀的重要主題。綠色化學從20世紀90年代初提出以后，就引起國內外的普遍關注，過去將近30年來，綠色化學發展非常迅猛，但其實整個綠色化學領域仍屬于起步階段，有很多重要的科學問題有待解決。比如，在綠色化學產業中如何開發新的、更加簡捷高效的路線，如何實現原料的綠色化，如何得到無毒無害的綠色催化劑，如何實現產品的綠色化，最后還要保證整個的生產過程花費的經濟合理，等等。我深深體會到國內外無論是政府部門、工業界還是學術界對綠色化學都極為重視，但是綠色化學的確還有很長的路要走，這需要我們不斷創新。

學術交流助力學科發展

科協頻道：您如何看待北京地區廣受關注學術成果系列報告會？

韓布興：北京市科協舉辦這個活動非常有意義。拿我們能源領域來說，我們從3000多篇論文中選出20篇論文，這些獲獎論文都是優中選優，這些成果也有助于推動能源領域的發展。這種學術交流對學科發展，對激勵廣大的科研工作者，特別是年輕的科研工作者，也有著重要意義。

年輕人要珍惜時光，要學會獨立思考

科協頻道：您對青年科研工作者有哪些寄語？

韓布興：我特別希望年輕的科研工作者，能夠珍惜寶貴時光，世界上很多里程碑式的成果，往往都是科學家在年輕時候創造出來的，比如牛頓的微積分，愛因斯坦的相對論，等等。我們國家最近這些年，特別是改革開放以來，對科技投入非常大，給年輕學者、研究者包括學生提供了很好的條件，年輕人應該珍惜這一切，不斷努力。另外，年輕人要學會獨立思考，要多與年長的科學家探討，聽聽他們的建議，但是不能不加思考地全盤接受這些建議，要學會根據自己的實際情況去分析，不斷提升自己的思考能力。