何为绿色化学

韩布兴

物理化学家，中国科学院院士，中国科学院化学研究所研究员、博士生导师。

研究方向：主要从事化学热力学与绿色化学的交叉研究。

化学热力学与绿色化学研究结合有助于解决绿色化学领域关键问题

科协频道：韩老师您好，您从事化学热力学与绿色化学的交叉研究多年，取得了许多成果和奖项，您是如何走上这一研究道路的？

韩布兴：我本来是从事化学热力学研究的，化学热力学可以说是化学学科的基础。20世纪90年代初，绿色化学兴起，人们开始提倡绿色化学的概念。绿色化学是一个多学科交叉渗透的领域，很多热力学问题其实也是绿色化学问题，因此，我就把化学热力学和绿色化学的研究有机结合起来，这一方面能拓宽化学热力学的研究范畴，另一方面也有助于解决绿色化学领域的一些关键问题。

我国绿色化学研究起步很早

科协频道：20世纪90年代初，我国的化学热力学研究以及绿色化学研究处于什么样的发展水平？

韩布兴：我国绿色化学研究起步是比较早的。1992年，国际上有人提出了绿色化学概念，1994年，我国就开始绿色化学的研究，当时也出现一些国家资助项目。

绿色化学对于人类社会的可持续发展具有重要意义

科协频道：在您看来，发展绿色化学有哪些现实意义？

韩布兴：发展绿色化学有着非常重要的意义，可以说是化学研究必然的发展方向。我们知道化学研究的发展为人类创造出许多新的物质，推动人类社会发展，但是传统的化工产业会造成严重的污染和浪费，因此从源头上消除污染，实现化工产业过程绿色化、可持续发展，是必然的发展方向。我们不能再走“先污染后治理”的老路，某些情況下一旦造成污染，是很难治理的，绿色化学要求我们从源头上去创新，设计新的生产路线，开发新的绿色技术。因此，绿色化学对化工产业的可持续发展，对人类社会的可持续发展都是非常重要的。

绿色溶剂可大量减少因传统溶剂排放造成的污染

科协频道：您开展了一系列绿色溶剂体系化学热力学的研究，您能给我们简单介绍一下您的研究成果及其应用吗？

韩布兴：在化工生产过程中，不管是做材料还是化学品，有70%以上的生产过程都涉及溶剂，而且大部分是有机溶剂。这些有机溶剂挥发会造成环境问题，据粗略估计，我们一年的化工生产会往大气中排放大约2000万吨的有机溶剂，这个量是非常大的。如果我们能够采用绿色溶剂，如水、超临界流体、离子液体等，我们就可以减少大量的污染。

另外，绿色溶剂还有其特殊功能，它不像传统溶剂那样难以合成或发生化学反应，绿色溶剂可以被设计发生一系列化学反应，从而达到调控化学反应、材料合成、分离等过程的目的。现在我们就在研究开发新的绿色溶剂，选用二氧化碳，秸秆、树木、草等生物质，将其转化成重要的化学品和能源产品。

实现二氧化碳资源化利用

科协频道：您的一项研究成果开创性地实现了超临界二氧化碳调控表面活性剂体系的一个可逆向转变，您能简单介绍一下这个研究吗？

韩布兴：我们知道大气中、海洋中二氧化碳浓度在不断增加，这对于我们环境、生态产生了重大影响。实现二氧化碳资源化利用，是非常重要的。二氧化碳资源化利用可以分为两大部分：一是物理应用，比如将二氧化碳作为一种溶剂，利用它来调控其他溶剂的性质;二是二氧化碳可以作为一种生产化学品、能源产品的原料。一些表面活性剂体系的微观结构和溶剂的性质密切相关，我们把压缩二氧化碳溶解到表面活性剂溶解体系中，靠压力调控二氧化碳在表面活性剂溶剂体系中的溶解度，使表面活性剂微观结构发生变化，而且这个过程是可逆的，当我们减压释放后这一结构会恢复原状。

绿色化学需要不断创新

科协频道：您认为绿色化学在节省资源和能源，以及发展绿色环境方面未来会遇到哪些挑战？

韩布兴：绿色化学已经成为21世纪的重要主题。绿色化学从20世纪90年代初提出以后，就引起国内外的普遍关注，过去将近30年来，绿色化学发展非常迅猛，但其实整个绿色化学领域仍属于起步阶段，有很多重要的科学问题有待解决。比如，在绿色化学产业中如何开发新的、更加简捷高效的路线，如何实现原料的绿色化，如何得到无毒无害的绿色催化剂，如何实现产品的绿色化，最后还要保证整个的生产过程花费的经济合理，等等。我深深体会到国内外无论是政府部门、工业界还是学术界对绿色化学都极为重视，但是绿色化学的确还有很长的路要走，这需要我们不断创新。

学术交流助力学科发展

科协频道：您如何看待北京地区广受关注学术成果系列报告会？

韩布兴：北京市科协举办这个活动非常有意义。拿我们能源领域来说，我们从3000多篇论文中选出20篇论文，这些获奖论文都是优中选优，这些成果也有助于推动能源领域的发展。这种学术交流对学科发展，对激励广大的科研工作者，特别是年轻的科研工作者，也有着重要意义。

年轻人要珍惜时光，要学会独立思考

科协频道：您对青年科研工作者有哪些寄语？

韩布兴：我特别希望年轻的科研工作者，能够珍惜宝贵时光，世界上很多里程碑式的成果，往往都是科学家在年轻时候创造出来的，比如牛顿的微积分，爱因斯坦的相对论，等等。我们国家最近这些年，特别是改革开放以来，对科技投入非常大，给年轻学者、研究者包括学生提供了很好的条件，年轻人应该珍惜这一切，不断努力。另外，年轻人要学会独立思考，要多与年长的科学家探讨，听听他们的建议，但是不能不加思考地全盘接受这些建议，要学会根据自己的实际情况去分析，不断提升自己的思考能力。