——訪中國科學院化學研究所研究員韓布興
韓布興 中國科學院化學所研究員、博士生導師，英國皇家化學學會會士，國際純粹與應用化學聯合會綠色化學分會主席，亞洲超臨界流體科學與技術學會主席，中國化學會化學熱力學與熱分析專業委員會主席，中國科學院化學研究所學術委員會物理化學學科組組長，并擔任北京大學、中國科學技術大學、天津大學和河北科技大學兼職教授。
主要開展化學熱力學、綠色化學與技術方面的研究，包括綠色介質（超臨界流體、離子液體、水等）體系的物理化學性質研究，以及綠色介質在膠體化學、化學反應、高效催化劑設計與制備等方面的應用研究，已完成或正在承擔國家自然科學基金重點項目和面上項目、國家杰出青年基金項目、973項目、863項目、國家七五、八五、九五攻關項目、國家攀登B項目、國際合作項目等40多項，獲國家和省部級科技進步獎4項；已授權和申請國家專利30余項；編寫、參加編寫專著5部。
目前，世界人口不斷增加，資源短缺日趨嚴重，大量排放的工業污染物和生活廢棄物使人類的生存環境迅速惡化，人與自然矛盾日益激化，人類正面臨著前所未有的資源、能源和環境危機。如何妥善解決經濟、資源和環境之間的矛盾已經成為國際社會關注的焦點。綠色化學是對傳統化學思維方式的更新和發展，將帶來化學及相關學科的重大進步和生產方式的變革。
記者：綠色化學與傳統化學的本質性區別是什么？在幫助人類應對未來挑戰方面，將扮演什么角色？
韓布興：近20年來，以源頭上消除污染和安全隱患、節省資源為核心的綠色化學引起國內外的普遍關注。綠色化學的主體思想是采用無毒無害的原料、助劑，采用原子經濟性和高選擇性的反應，生成環境友好的產品，并且經濟合理。綠色化學的基礎是化學，并涵蓋了化工的內容。從科學的觀點看，綠色化學是對傳統化學思維方式的更新和發展，需要化學家重新考慮重要的化學問題；從環境觀點看，與先污染后治理的傳統做法截然不同，它是從源頭上消除污染、與生態環境協調發展的更高層次的化學；從經濟觀點看，它要求合理利用資源和能源、降低生產成本，符合經濟可持續發展的要求。簡單地講，綠色化學可概括地描述為在反應過程和化工生產中，不使用有害物質，并盡量減少或不生產有害物質和廢棄物。綠色化學的目的是將現有化工生產的技術路線從“先污染后治理”改變為“從源頭上消除污染”。在解決經濟、資源、環境三者矛盾的過程中，綠色化學的作用和地位日益顯著。近年來，綠色化學也被稱為“綠色與可持續化學”，充分顯示了綠色化學與可持續發展之間的密切關系。綠色化學與環境化學、清潔生產、循環經濟等有密切關系，但不是等同的概念。
綠色化學要求在綜合考慮環境因素與社會可持續發展的前提下，重新審視傳統的化學問題。隨著全球性環境污染問題的日益加劇和能源、資源急劇減少，環境問題日益嚴峻，綠色化學已成為21世紀的主題，是化學學科發展的必然趨勢。對于化學工業而言，綠色化學是化學工業可持續發展的科學和技術基礎，是提高效益、節約資源和能源、保護環境的有效手段和方法。綠色化學的發展將帶來化學及相關學科的重大進步和生產方式的變革。
Sineo公司是德國一家純植物試劑洗車公司，所用的植物性洗滌制品是與綠色化學品實驗室共同開發的百分之百的純植物，甚至可以喝下去。 圖為該公司總裁奧利維耶·德敘爾蒙正在展示無水洗車。
記者：在未來綠色化學技術開發上，哪些關鍵問題值得我們特別關注？
韓布興：發展綠色化學是一項長期工作，面臨一系列重要的挑戰和機遇。具體應注重如下問題：
綠色產品設計 綠色化學要求生產的產品對環境友好，設計過程中還應考慮產品的生命周期、循環回收利用、環境和社會成本等。無毒化學品和材料、環境友好農藥、可降解塑料、清潔燃料、綠色涂料等的設計和生產均屬綠色化學的重要內容。另外，在設計用生物質等可再生原料生產產品時，不但要考慮制備與化石原料產品性能類似的產品，更應該根據可再生原料的特點，設計具有自身特色的、性能更好的產品。
無毒無害及可再生原料 原料直接影響產品的設計、加工、生產等過程。目前廣泛使用的有機化工原料中，不可再生的化石原料所占比例很大，其中許多有毒有害，且終將枯竭。綠色化學要求化學品合成中所使用的原料無毒無害。為了滿足可持續發展的要求，應充分重視利用可再生原料利用，二氧化碳、生物質、氧氣、雙氧水、廢舊塑料、黏土等無害及可再生原料的利用具有廣泛的發展前景。
原子經濟反應與合成方法學 迄今為止，化學家已開發了大量化學反應，但從根除環境污染和節省資源的角度考慮，化學過程中最好將原料全部轉化為產品，這樣不僅可以充分利用資源，而且生產過程中不排放任何廢物和副產品，實現廢物零排放。發展綠色化學合成方法和有關理論、探索原子經濟性、高選擇性合成路線和途徑是綠色化學的重要內容。
綠色催化劑 催化劑在化學工業中占有重要的地位。目前采用的許多催化劑基于金屬，金屬儲量有限，甚至有毒有害。采用儲量豐富、便宜易得的原料設計和制備高效無害的催化劑具有重要意義。綠色催化劑應具有高活性、高選擇性、性能穩定、無毒無害、成本低、原料易得、制備過程對環境無害、容易回收利用等特點。綠色催化劑的開發和利用、催化和動力學理論研究是綠色化學的重要內容。
綠色溶劑 傳統化學過程采用大量有毒有害的揮發性溶劑，是造成環境污染和浪費的重要原因之一。水、超臨界流體、離子液體、聚乙二醇等都是具有各自特點的綠色溶劑，他們在化學反應工程、材料科學、分離科學等領域具有廣闊的應用前景。有效利用綠色溶劑的特性提高生產效率、開發新的反應和技術、制備高性能的材料是重要的研究課題。
化石資源的綠色轉化與利用 雖然石油、煤等化石資源是不可再生的，并且在加工、使用過程中均對環境造成重大影響，但目前它們仍然是人類賴以生存的重要的資源，是主要的能源和有機化工原料，這種狀況在近年內難以改變。因此，在努力開發其替代原料的同時，對傳統工藝技術高投入、高消耗、高污染、低效益的方式進行改變極為重要。研究這些化石資源清潔高效轉化與利用的新思路、新途徑、開發新技術是綠色化學不可缺少的內容。
化學反應強化 采用傳統的思路和方法開發新的重要反應難度越來越大。化學學科和科學技術的發展為新反應途徑的開發提供了有力的條件，這方面有很大的發展空間。應充分重視現代科學技術在化學反應及過程強化中的應用。如利用太陽能實現熱力學上不能進行的新反應，以及利用超聲技術、微波技術提高反應效率等方面的研究，開發相關的技術。
化工過程強化及集成 通過化工過程強化可實現在生產和加工過程中有效地減小設備體積或極大地增加設備的生產能力，顯著地提高能量效率和生產效率，減少廢物排放。新型反應器和操作單元設計、高效工藝和技術設計、高效設備研究等對于生產過程綠色化十分重要，是綠色化學核心內容之一。
綠色化學評估標準建立 綠色化學不但要考慮每一個步驟的綠色高效，還要統籌考慮整個生產過程。判斷化學過程綠色程度需要建立評估準則和方法。目前已有一些相關的評估方法，但尚未形成共識。化學過程多種多樣，評估方法中涉及的參數較多。將綠色化學與應用數學、計算機技術等相結合，建立科學合理、普適有效的定量評估標準勢在必行。
記者：對當前中國來說，發展綠色化學意味著什么？綠色化學在中國是否得到足夠重視？
韓布興：我國是人口大國，資源和能源相對貧乏，環境問題十分嚴重。近年來，我國國民經濟增長速度很快，但由于技術落后和長期粗放管理，這種快速增長在一定程度上是以資源過渡消耗和嚴重環境污染為代價的。因此，發展綠色化學與技術對于我國經濟社會可持續發展和人民生活水平及質量的提高具有特殊的意義。綠色化學不僅涉及對現有化學過程的改進，更涉及新概念、新理論、新反應途徑的研究以及新過程和技術的開發。此外，綠色化學除涉及化學學科外，還涉及環境、生物、物理、材料和信息等諸多學科領域。我國應進一步加強對綠色化學的支持力度，對環境友好產品的涉及、原料的綠色化、化學反應強化，綠色化學工藝、綠色過程及系統集成、綠色化學評估準則等重要問題進行深入系統的研究，改進現有技術，開發和推廣新的高效綠色技術。
中國是在綠色化學方面起步較早的國家。自1997年5月召開以可持續發展問題對科學的挑戰－綠色化學為主題的第72次香山科學會議以來，我國對綠色化學的研究和技術開發越來越重視。10多年來，我國的科研機構和高校成立了多個綠色化學中心、研究所和實驗室。許多高校設立了綠色化學課程。許多綠色化學方面的項目得到了國家基金委、國家科技部、中科院等部門的資助。
此外，我國非常重視相關學術組織的建立和學術交流。例如，2007年中國化學會成立了綠色化學專業委員會；1998年我國召開了首屆中國綠色化學國際研討會，至今已成功舉辦了9次；近年的中國化學會學術年會均設立了綠色化學分會；2009年，我國舉辦了第四屆國際綠色與可持續化學大會，國內也出版了不少相關著作，如國家自然科學基金委資助出版了“綠色化學化工叢書”等。
除了用作環保的化學反應溶劑，離子液體也極有希望被用作潤滑劑、電解液、火箭推進劑等。圖為基于氨基酸的新一代離子液體結構圖。
