1-韩布兴-2024-4-23-2024石化产业发展大会(1).pdf

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1、绿色化学与碳中和 中国科学院化学研究所 韩布兴 2024石化产业发展大会，2024年4月23日提 纲 绿色化学绿色化学 绿色碳科学绿色碳科学 思考与展望思考与展望 实验室目前工作实验室目前工作 碳中和碳中和绿色化学 化学在人类社会发展中不可替代 化学是创造新物质的科学，化学为人类经济社会的发展和做出了重大贡献，并将继续发挥不可替代的作用。衣食住行学科基石聚乙烯功能分子医疗健康功能材料实现绿色与可持续发展意义重大也是重大挑战许多化学化工过程造成严重的污染和浪费 无害、可再生原料 绿色溶剂绿色催化 高效清洁 化工过程生产绿色 产品绿色化学 绿色化学的主要内容 高效反应 路线绿色碳科学碳及碳资源碳及

2、碳资源C碳资源不不可可再再生生化化石石碳碳资资源源煤炭煤炭石油石油天然气天然气矿物碳资源矿物碳资源动物动物植物植物微生物微生物可可再再生生碳碳资资源源二氧化碳二氧化碳碳资源碳资源是人类不可缺少的资源是人类不可缺少的资源 能能 源源化石能源化石能源核能核能太阳能太阳能水力发电水力发电生物质能生物质能氢能氢能风力发电风力发电地热能地热能海潮能海潮能世界能源展望世界能源展望目前及可预见的未来化石能源占主导地位目前及可预见的未来化石能源占主导地位Sustain.Energy 2013,3,17-21.目前及可预见的未来化石能源占主导地位目前及可预见的未来化石能源占主导地位世界能源展望世界能源展望C+O

3、2 =CO2 -393.5 kJ/mol目前全球每年目前全球每年CO2排放量超过排放量超过400亿吨，碳的自然循环严重失衡。亿吨，碳的自然循环严重失衡。100012001400160018002000280300320340360CO2 Conc.(ppm)碳能源基础碳能源基础碳及碳资源碳及碳资源Marken,F.;Fermin,D.,Electrochemical Reduction of Carbon Dioxide:Overcoming the Limitations of Photosynthesis.Royal Society of Chemistry:2018;Vol.21.温室效

4、应温室效应冰川融化，海平面上升冰川融化，海平面上升土地干旱，沙漠化面积增大土地干旱，沙漠化面积增大 气候反常，海洋风暴增多气候反常，海洋风暴增多 生物种群：生物种群：衰退或灭绝衰退或灭绝生物多样性：生物多样性：CO2过量排放造成一系列问题过量排放造成一系列问题 定义为：定义为：研究和优化碳资源加工、能源利用、碳固定、研究和优化碳资源加工、能源利用、碳固定、碳循环整个过程中碳化学键的演变和相关工业过程，使碳循环整个过程中碳化学键的演变和相关工业过程，使化石资源利用引起的碳失衡最小化。化石资源利用引起的碳失衡最小化。绿色碳科学绿色碳科学Mingyuan He,Yuhan Sun,Buxing Ha

5、n,Angew.Chem.Int.Ed.,2013,52,9620.Mingyuan He,Yuhan Sun,Buxing Han,Angew.Chem.Int.Ed.,2022,e202112835.Peng Gao,Liangshu Zhong,Buxing Han,Mingyuan He,Yuhan Sun Angew.Chem.Int.Ed.,2023,DOI:10.1002/anie.202210095.化学品能源产品材 料C 全球化石资源利用每年CO2排放量超过360亿吨，我国每年产生CO2约100亿吨。p 研发CO2转化为化学品、能源产品和材料的新原理、新方法、新途径和新技术，

6、推动CO2资源化利用技术和产业的发展。（热、电、光、生物催化）化学品能源产品材 料C生物质是丰富的可再生碳资源，每年约1700亿吨。p 研发将生物质转化为化学品、高品质燃料和材料的新方法、新途径和新技术，推动生物质产业和经济发展。废弃塑料、有机垃圾、有机环境污染物量很大；我国现存废弃塑料约10亿吨，每年产生约5000万吨。（热、电、光、生物催化）p 发展废弃碳资源利用的新路线、新途径和新技术。固/液态大分子C-C键定向活化转化化学品能源产品材 料提 纲 碳中和碳中和实现碳中和意义重大、面临着巨大挑战“双碳”目标体现了我国的大国责任担当，也是我国实现绿色可