● 前言
章 緒論 1
1.1 綠色化工過程概述 1
1.2 綠色化工過程 2
1.3 綠色化工發展的主要模式 2
1.4 綠色化工過程設計的基本原則 4
1.4.1 綠色化學的12 條原則 4
1.4.2 綠色化工過程設計的12 條原則 6
參考文獻 7
第2章 基於循環過程及耦合過程的設計原理 9
2.1 基於循環過程的綠色化工過程設計 9
2.1.1 設計閉路循環過程 9
2.1.2 設計開路循環過程 9
2.1.3 對循環過程所用的物質和副產物進行處理，使其中的部分物質進行再利用 10
2.2 基於耦合過程原理的綠色化工過程設計 10
參考文獻 12
第3章 基於化工過程強化技術的過程設計原理 13
3.1 概述 13
3.2 基於過程集成技術的綠色過程設計 13
3.2.1 基於反應集成技術的綠色過程設計 13
3.2.2 基於分離過程集成技術的綠色過程設計 20
3.3 基於能量場強化技術原理的綠色化工過程設計 32
3.3.1 超聲波場輔助的化學反應過程 32
3.3.2 太陽能場輔助技術 33
3.3.3 微波場輔助技術 33
3.3.4 等離子體場技術 35
3.3.5 機械力化學場技術 35
3.4 基於先進裝備的綠色化工過程設計 39
3.4.1 靜態混合反應器 39
3.4.2 微通道反應器 40
3.4.3 超重力反應/分離器 41
3.4.4 振蕩流反應器 42
3.5 利用強化技術設計綠色化工過程的原則及實施步驟 43
參考文獻 44
第4章 基於綠色催化劑體繫的過程設計原理 48
4.1 綠色固體催化劑 48
4.1.1 固體超強酸催化劑 48
4.1.2 分子篩催化劑 51
4.1.3 雜多化合物催化劑 58
4.1.4 高分子酸催化劑 62
4.1.5 固體堿催化劑 64
4.1.6 碳磺酸催化劑 68
4.2 生物及仿生催化劑 70
4.2.1 生物催化劑 70
4.2.2 仿生催化劑 75
4.3 石墨烯基催化劑 80
4.3.1 石墨烯的催化相關性質 80
4.3.2 石墨烯基催化劑的制備方法 81
4.3.3 石墨烯基催化劑的主要表征和分析方法 81
4.3.4 石墨烯基催化劑的主要應用 81
4.4 離子液體催化劑 84
4.4.1 概述 84
4.4.2 離子液體的制備方法 84
4.4.3 離子液體的表征方法 85
4.4.4 離子液體在有機合成中的應用 87
參考文獻 88
第5章 基於綠色合成方法的過程設計原理 93
5.1 無機材料的綠色合成方法 93
5.1.1 水熱合成法 93
5.1.2 溶膠-凝膠法 94
5.1.3 化學氣相沉積法 96
5.1.4 局部化學反應法 98
5.1.5 低熱固相反應 101
5.1.6 流變相反應 104
5.1.7 先驅物法 105
5.1.8 助熔劑法 106 
5.1.9 高聚物模板法 107
5.2 無機材料合成過程的強化技術 108
5.2.1 超聲場輔助技術 108
5.2.2 微波場輔助技術 108
5.2.3 微反應技術及微反應器在無機材料制備中的應用 109
5.3 基於羥基自由基作用的無機材料合成過程 112
5.4 有機材料合成的綠色工藝方法 113
5.4.1 清潔介質體繫的綠色合成過程 113
5.4.2 無溶劑體繫的有機合成 115
5.4.3 相轉移催化 116
5.4.4 有機電化學合成 118
5.4.5 溫控兩相催化體繫合成 121
5.5 高分子材料綠色合成方法 124
5.5.1 基於環保溶劑的聚合過程 124
5.5.2 輻射交聯聚合技術 129
5.5.3 等離子體聚合技術 132
5.5.4 酶催化聚合技術 133
5.5.5 熔融聚合技術 136
5.5.6 原子自由基聚合技術 136
5.6 綠色有機合成過程設計的基本原則 141
參考文獻 141
第6章 材料循環利用的綠色工藝設計原理 150
6.1 概述 150
6.2 材料循環利用綠色過程設計基本原則 150
6.3 無機工業廢棄物循環利用綠色工藝設計 151
6.3.1 粉煤灰 151
6.3.2 冶煉廢渣 153
6.3.3 煤矸石 154
6.3.4 廢催化劑 155
6.3.5 廢鋰電池 161
6.4 高分子材料循環利用的綠色工藝設計 162
參考文獻 175
第7章 生物質加工的綠色過程 179
7.1 概述 179
7.2 生物質主要成分性質及分析方法 179
7.2.1 纖維素的物理化學性質 179
7.2.2 半纖維素的物理化學性質 182
7.2.3 木質素的物理化學性質 184
7.2.4 生物質的溶劑體繫及溶解規律 186
7.2.5 生物質結構及性質的分析方法 187
7.2.6 生物質組成分析方法 191
7.3 生物質的物理及化學轉化原理 193
7.3.1 生物質組分的清潔分離原理 193
7.3.2 生物質的化學轉化原理 196
7.4 生物質綠色轉化典型產品生產過程分析 200
7.4.1 生物質轉化為精細化學品 200
7.4.2 生物質轉化為有機化工原料 212
7.4.3 生物質轉化為燃料 215
7.4.4 生物質基功能材料及復合材料 217
7.5 天然油脂的綠色化學轉化過程 220
7.5.1 簡介 220
7.5.2 天然脂肪酸(酯)的化學轉化原理 220
7.5.3 天然脂肪綠色轉化過程分析 222
參考文獻 224
第8章 二氧化碳轉化的綠色過程 233
8.1 概述 233
8.1.1 二氧化碳的物理性質 234
8.1.2 二氧化碳的化學性質 234
8.2 二氧化碳的化學轉化原理 234
8.2.1 二氧化碳的化學活化原理 234
8.2.2 二氧化碳的電化學活化原理 237
8.2.3 二氧化碳的光活化原理 237
8.3 二氧化碳分離的綠色技術 239
8.3.1 吸收法 239
8.3.2 吸附法 240
8.3.3 膜分離法 241
8.3.4 膜分離-吸收聯合法 241
8.4 二氧化碳轉化利用的綠色工藝 241
8.4.1 二氧化碳轉化為Na2CO3 241
8.4.2 二氧化碳轉化為有機化工原料的綠色過程 242
8.4.3 二氧化碳轉化為燃料 252
8.4.4 二氧化碳基聚合物 255 
參考文獻 260
第9章 海洋資源利用的綠色過程 265
9.1 概述 265
9.2 具有生物活性的物質提取的綠色過程 266
9.2.1 簡介 266
9.2.2 海洋生物活性物質提取的綠色技術與工藝 267
9.2.3 基於能量強化技術的分離過程 272
9.3素提取的綠色過程 276
9.3.素 277
9.3.素 278
9.3.素 280
9.3.素 281
9.3.素 284
9.4 海水淡化的綠色過程 285
9.4.1 蒸餾法淡化技術 286
9.4.2 反滲透海水淡化技術 287
9.4.3 海水淡化工藝主要技術性能對比 288
9.5 海洋聚合物資源的綠色提取過程 289
9.5.1 海藻提取海藻酸鈉 289
9.5.2 貝殼類提取甲殼素 291
參考文獻 293
0章 綠色化工過程評估原理及應用 297
10.1 綠色化學評估的基本準則 297
10.1.1 綠色化學的12條原則 297
10.1.2 綠色化學工程技術的9條附加原則 297
10.2 綠色化工過程的評估方法 298
10.2.1 基本概念 298
10.2.2 化學化工過程綠色化的度量指標 299
10.2.3 綠色化工過程的評估方法 302
10.3 生命周期評估方法及應用 306
10.3.1 簡介 306
10.3.2 生命周期評估的基本步驟 307
10.3.3 生命周期評估的用途 308
10.4 基於綠色度標準的化工過程綠色評價過程 311
10.4.1 簡介 311
10.4.2 綠色度 313
10.5 綠色化工過程的技術經濟分析 325
10.5.1 原料和工藝路線的選擇原則 325
10.5.2 原輔料及公用工程消耗估算 327
10.5.3 項目基本建設投資估算 328
10.5.4 項目建設基金籌措過程 333
10.5.5 項目的財務評價及盈虧分析 334
10.5.6 風險和不確定性分析 337
參考文獻 338