论述绿色化工工程的可持续发展及太阳能转化的最新技术

工程3（2017）283-284主题洞察绿色化工陈剑锋北京化工大学化工学院，有机-无机复合材料国家重点实验室，北京1000291. 介绍绿色化工被认为是实现化工过程可持续发展的最有效手段之一。它可以分为两大类： 绿色产品工程。实例包括新催化剂的开发以及可再生资源（例如，太阳能和生物量）。 绿色工艺工程。这一类包括过程强化、新反应介质、节能、CO2减排、新型反应器、新分离技术等。为了满足社会和环境日益增长的需求，已经开发出了更清洁、更节能和这期绿色化学工程特刊涵盖了绿色产品工程和绿色过程工程的最新发展。这一问题的目的是协助提出战略，以满足绿色化学工业的需要，并进一步研究新技术和新工艺。2. 绿色产品工程绿色产品工程是指绿色化工产品的工程设计、开发和过渡到制造，或通过绿色生产制造过程制造产品绿色产品工程通常需要处理与成本、生产率、质量、性能、可靠性、可服务性、预期寿命和用户特性相关的问题。例如，近年来人类活动产生的二氧化碳（CO2）排放量不断增加，而CO2加氢被认为是将CO2转化为有价值的化学品和燃料的有前途的途径。目前的研究集中在用于该过程的高性能催化剂上，这篇文章的标题为CO2甲烷化太阳能作为一种清洁、可再生、资源丰富的能源，是最有希望替代化石燃料的能源之一光催化分解水直接将太阳能转化为氢气，是最理 想 的 太 阳 能 转 化 方 法 之 一 。 Xiao 等 人 的 标 题 为 “Tantalum（ oxygen ） nitride ： Narrow bandgap photocatalysts for solarhydrogen generation” 的 文 章 Dang 等 人 在 其 标 题 为 “Improvedoxygen evolution kinetics and surface states passivation of Ni-Bico-catalytic for a hemite photoanode”的文章中提出了光催化太阳能-燃料装置的另一个实例本文研究了硼酸镍（Ni-Bi）助催化剂对Fe2O3光阳极的表面动力学增强和表面态钝化作用。沸石作为最重要的纳米多孔材料，三角形微孔已广泛应用于工业催化过程中。在沸石的水热合成中使用有机模板剂是环境不友好且昂贵的，这是由于有害气体的形成和水的污染。由于目前化石燃料的不合理使用和温室气体对环境的影响，正在进行从生物资源生产替代燃料的研究工作。在“生物废弃物生产沼气的技术概述”中尸胺是一种重要的化工原料，具有广阔的应用前景。特别是，它是生物基聚酰胺的关键单体。在“Advances in cadavine bacterialproduction and its applications”中在 另 一 篇 文 章 中 ， Wang 等 人 报 道 了 “Facile and scalablepreparationoffluorescentcarbondotsformultifunctionalapplications”。通过一锅法合成的荧光碳点已成功地作为内化荧光探针应用于生物成像和图案化，显示出良好的应用前景http://dx.doi.org/10.1016/J.ENG.2017.03.0252095-8099/© 2017 THE COMEORS.由爱思唯尔有限公司代表中国工程院和高等教育出版社有限公司出版。 这是CC BY-NC-ND许可证下的开放获取文章（http：//creati v ecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/）。可在ScienceDirect工程杂志主页：www.elsevier.com/locate/eng284J.- F. Chen / Engineering 3（2017）283用于固态荧光传感、安全标签和可穿戴光电子学。3. 绿色过程工程绿色过程工程侧重于可持续发展的化学，物理和生物过程的设计，操作，控制，优化和强化。该领域的研究人员致力于解决资源高效转化和工艺升级中的关键科学问题，以便为清洁工业工艺的发展创造创新和原创的技术平台己内酰胺是尼龙6纤维和工程塑料的单体，是一种重要的基本有机化学品.中国已成功开发出绿色己内酰胺生产技术，全球市场占有率超过50%。Zong等人在“尼龙-6单体：己内酰胺的绿色生产技术”中对该技术进行了综述光合微生物是生产理想的和环境友好的产品的重要生物资源，并且光生物反应器在这些过程中发挥重要作用。Huang等人的题为“Design of photobioreactors for mass culture of photosyntheticorganisms”的文章生物反应器的寿命和清洁和温度控制的成本也进行了分析的商业开发。废水处理是一个对保护环境和人类健康至关重要的过程。在“流化床生物反应器在生物废水处理中的应用：研究和发展综述”中总结循环流化床生物反应器处理废水技术。流化所固有的优良的混合和传质 特 性 使 这 一 过 程 非 常 有 效城 市 和 工 业 废 水 的 处 理 。 在“Optimization，kinetics，and equilibrium studies on the removalof lead（II）from an aqueous solution using banana pseudostemas an adsor-bent”中，城市生活垃圾由于其巨大的体积和严重的环境污染已成为全球关注的主要Xu等人的题为“城市固体废物气化的热力学分析”的研究提高反应和分离过程的效率，降低反应和分离过程的能耗，是缓解能源、资源和环境问题的根本。在“绿色过程工程的膜工程”中关于更传统的结晶方法，在“结晶方法的最近发展：关于制药工业，Gao等人回顾了晶体工程和结晶工艺设计和控制，并概述了新型晶体，如共晶、多晶型物和溶剂化物。最后，在题为“药物连续结晶的进展”的综述