化学学科发展现状与前景展望
中国化学会为贯彻落实全国科技大会和《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020)》精神，促进化学学科发展和原始创新能力的提升，提高化学科技自主创新能力，按照科协学会部下达的“开展学科发展研究”部署，中国化学会组织了对化学学科的发展研究。在学会所属各学科委员会和专业委员会组织的专家对化学学科2005-006年取得的进展进行调研的基础上，撰写完成了《化学学科发展报告(2006)》。本刊转载全文供会员阅读。
一、引 言
（一）化学是承上启下的中心科学
在进入了21世纪的今天，人们在谈论科学的发展时指出，“这将是一个生命科学和信息科学的世纪”，那么究竟“化学还有什么用呢？”。 诚如诺贝尔化学奖获得者H. W. Kroto在回答这个问题时所述，“正是因为21世纪是生命科学和信息科学的世纪，所以化学才更为重要”，这是因为化学是一门承上启下、渗透于各种新兴交叉学科的中心科学。
化学作为一门研究物质相互作用的科学，其目标是认识物质的结构－性能关系，开发新的反应和合成技术，提供具有各种功能的材料，这就决定了化学的“中心科学”地位，其在人类认识世界、改造世界中的作用是无可替代的。试想，如果没有合成材料和技术的发展，提供不了高性能的材料，人类探索宇宙奥秘的各种方案何以实施？我们的“神六”又何以能遨游苍穹呢？又比如，没有半导体芯片和光刻技术的不断发展，能有今天的计算机吗？同样，没有化学分析、分离技术的发展，今天的基因组序列解秘恐怕也只能是一个愿望而己。
（二）化学是社会和经济发展迫切需要的实用科学
化学已经渗透到国民经济的发展和人民物质文化生活的改善和提高的几乎所有方面，无论是高新尖端技术，还是国民经济发展的各种支柱和支撑产业，还是人们的衣食住行、生活休闲、医疗保健，无不都与化学科学的发展密切相关。科学技术是第一生产力，一项重大的科学发明会彻底改变人类的生活方式，推动社会和经济的迅猛发展。在化学科学的发展进程中，这样的例子比比皆是。
被誉为20世纪最重大的发明之一的高压催化合成氨技术，使粮食生产产生了革命性变革，就是一个极其典型的例子。催化科学与技术是化学的重要组成部分，对国民经济的发展越来越起着举足轻重的作用，“据统计，我国与催化相关的产品产值超过国民生产总值的20％。”。
高分子科学的发展给人类社会带来的影响是大家最容易直接感受得到的。从人们每天接触到的各类塑料、合成纤维到越来越多运用于各类建筑的轻型结构材料，以至各种尖端技术中使用的特种材料，无不可以看到化学的贡献。这里不妨提到一个最近的例子，正是由于新型高分子薄膜材料及其多层膜形成技术的研发成功，才使得举世称誉的“水立方”游泳馆的设计得以实现，为2008年北京奥运会添了彩。
为了提供具有各种功能的材料，合成化学研究无可争辩地成为化学研究的核心内容之一。每年有几十万种的新化合物产生，而且正以几何级数的比例在增长；组合化学等新分支学科的发展必将为材料科学研究、新药开发等诸多领域带来更加繁花如锦的局面。纳米科学与技
术的发展已经而且必将对科学的发展和经济建设作出巨大的贡献。
（三）化学学科的挑战和机遇
党中央顺应民心，尊重科学，及时提出在全面建设小康社会和社会主义和谐社会的伟大进程中，必须始终坚持以人为本的科学发展观，实现可持续发展的战略方针和宏伟目标。这一伟大号召既为化学科学的发展指明了方向，提出了新的挑战，更为化学科学的发展提供了更大的机遇和用武之地。
比如，我国是一个地大、人口众多而资源相对匮乏的大国，可再生资源特别是新型洁净能源的开发、绿色经济和循环经济的实施、建设节约型社会将是必由之路，对此，化学科学必将起到主导作用。
又如，环境问题在我国日显突出。长期以来，不少人错误地认为，化学和化工就是污染源。毋庸置疑，确实不少化学和化工产品在制造过程中会带来污染，但是，同样毫无疑问的是，许多环境问题决非源于化学化工的发展。更为重要的是，对污染问题的分析、监测和治理正是化学家的任务，“变废为宝、综合利用”更是化学家们的专长。
我国的化学工作者深明自己肩负的重任，决心在建设创新型国家的伟大进程中，做出无愧于时代要求的工作，为把我国建设成名符其实的化学大国和化学强国而不懈努力。
二、从数字看我国化学学科的发展
化学既是一门传统的又是一门不断发展、扩展的基础科学，近年来，新的交叉分支不断涌现。为了更直观地说明我国化学科学的研究发展，本报告力图用一系列的图表和数据统计来阐述。
(一)我国的论文发表数量快速增长
衡量一门基础科学的发展，科技论文的发表情况是一个极其重要的指标。图1示出了1980～2005年期间被CAplus收录的中国科学家发表的化学学科和与化学学科相关的论文数逐年增长的统计，需要说明的是，图中所列数据没有包括与外国科学家合作发表的论文。
据截至2006年10月25日对美国《化学文摘》(Chemical Abstract，CA)所收录的化学学科和与化学学科相关的论文的最新统计，自2001年起我国学者被收录在CA的论文、专著和专利总数一直仅次于美国和日本而跃居世界第3位，2005年更达到168864条，占CA总收录的128万余条的13.19%(表1)，表明我国已经成为名副其实的化学论文发表大国，而且，特别值得指出的是，2005年的收录条数为2001年的212.27%，增长速度远远快于美(111.60%)、日(102.34%)和其它发达国家，充分说明我国化学科学研究在落实建设创新型国家的战略方针方面已经取得了明显效果。
图4 SciFinder所检索到的条目的语种分布统计
当然，必须说明的是，由于各统计单位(如CAPlus和SCI等)在统计时取样的门槛不同，因此所公布的绝对数字并不相同，但是其发展趋势则是完全一致的。
另外，不少论文被列入了“研究集锦(Research Hightlight)”、“专栏论文(Feature Article)”、“中心论文(Heart Cut)”、“热点论文(Hot paper)”等栏目，被专门予以介绍和评述，不少论文在发表之后的点击率被评为“前十(Top Ten)/前三(Top Three)”。这在前几年是不多见的，充分反映了近年来我国化学基础研究水平的明显提高，国际影响明显提升。比如，高分子科学方面，截至10月6日，2006年我国学者已经在该学科的14种最著名期刊上发表了论文1360篇，其中在最具有影响的Macromolecules、https://www.doczj.com/doc/bf15461790.html,mun.和Biomacromolecules 上分别发表了97、70和30篇，占各刊同期发表的论文数的9.7%、34.8%和30％，其它11种刊物上我国学者发表的论文数也均占同期各刊发表的论文总数的13.8%～38.6%，更值得提到的是，在Macromolecules所发表论文点击率前20名的论文中，我国内地学者的论文有5篇。这些统计数据清楚地表明，我国的高分子科学的基础研究已经在国际上占有举足轻重的地位。又如，催化学科，2001～2002年我国学者在国际催化学科的著名刊物Jounal of Catalysis 上发表论文33篇，占该刊同期总论文数的4.6%；2003～2004年增至50篇，约占6.3%；2005～2006年9月进一步增至61篇，占9.3%。还如，分析学科，从2003～2006年9月底我国内地学者在美国Analytical Chemistry上发表的论文数量依次为32、40、49和36篇。这些数据足以表明，我国在这些领域已经取得了长足的发展。
反映科技论文的质量与水平的一个重要指标是被引用情况。据2006年10月27日中国科学技术信息研究所发布的统计，化学学科在2002至2005年期间，各年度发表的论文被引用篇数分别为8317、9597、12222和18807篇，被引用总次数分别为18954、24015、29948和53459篇次，居国内各学科的第一位。以2005年的统计为例，分别占2000～2004年被SCI 收录的、我国科技人员作为第一作者发表的国际论文在2005年被引用论文篇数51223篇、被引用次数133417篇次的36.72%和40.07%。表3是中国学者2000年以来被SCI所收录的化学论文数与论文被引频次的情况(论文被引频次是可能逐渐降低的，例如，由于2005年发表的文献还没来得及被引用，因而2005的被引频次就有所降低)。由表可以看出，化学学科被收录的论文数目占各学科被收录的论文数的比例略有增加，而被引用数的增长则要比论文数的增长更快，这也表明化学学科的论文质量的提高速度要稍高于其它的学科领域。
表3 2000年以来SCI所收录的化学论文数与论文被引频次的情况
年份
收录的篇数总被引用篇次数
化学占所有学科的比例/％化学占所有学科的比例/% 2000 6011 23/78 43806 26.89
2001 7222 24.41 44799 26.46
2002 8381 24.81 44136 28.95
2003 9948 24.40 37807 27.93
2004 12388 26.92 23589 30.99
2005 15912 26.81 5055 30.99
就单篇论文而言，我国不少论文的总被引频次也有大幅度增长。比如，截止2006年10月25日，近10年来发表在美国化学会(ACS)主办的期刊上的论文总被引频次为520次的有1篇，272～200次的有7篇，180～158次的论文有4篇。这些论文都被Essential Science Indicators (ESI)评为“高被引论文(Highly cited papers)”(即：在1996年以来发表的在相应学科领域被
引频次排在前1%以内的论文)。
(三)化学类学术期刊的水平明显提高
SCI收录的我国学术期刊数目和影响因子的增长也从另一侧面反映了我国科研水平的提高。以2000年和2005年收录的期刊种类为例，我国的科技期刊被收录数从47种增加到75种，其中化学类期刊从8种增加到19种，平均影响因子从0.4093(最高是《中国科学B》，0.751)提高到0.6199(最高是New Carbon Materials，1.463)。无论从期刊种类的增加还是从影响因子的提高，化学学科的发展都是最快的学科之一。在上述19种被SCI收录的化学期刊中有11种是属于中国化学会主管或主办的期刊，由此也可以看出中国化学会在加强学术交流、推动我国化学学科发展方面所做出的努力与贡献。
(四)研究布局符合国际发展趋势
从SciFinder数据库检索的数据中各学科的分布情况(图5)可以清楚地看到，生物化学是当今国际上最受重视的一个领域，其论文数几乎已经占目前论文总数的1/3。表4列出的我国在2005年发表而被CA收录的论文的学科分布情况与上述检索结果十分相符，表明我国化学科学的布局是与国际发展趋势一致的。
图5 SciFinder数据库检索的数据的学科分布统计
表4 2005年CA收录的中国学者发表的论文的学科分布
(按关键词列出前45位)
关键词收录条目数
1 哺乳类病理生物化学 9548
2 药理学 8303
3 药学 8011
4 光、电子和质谱及其它相关性质 6056
5 生物化学基因学 5800
6 有色金属与合金 5516
7 电子现象 4994
8 陶瓷 4449
9 食品与食品化学 4311
10 化石燃料、衍生物与相关产品 4112
11 废物整治和处理 4097
12 免疫化学 3802
13 植物化学 3698
14 生物化学方法 3427
15 塑料制造与加工 3385
16 黑色金属与合金 3089
17 塑料生产与使用 2784
18 药物分析 2766
19 电化学、辐射与热能技术 2763
20 水 2748
21 结晶学与液晶 2685
22 无机化学与反应 2358
23 空气污染与工业卫生 2158
24 合成高聚物化学 2143
25 哺乳类生物化学 2060
26 工业有机化学品、皮革、脂肪与蜡 2039
27 微生物、藻类、菌类生物化学 1980
28 工业无机化学品 1899
29 肥料、土壤与植物营养学 1885
30 哺乳类生物激素 1824
31 毒物学 1756
32 矿物与地质化学 1603
33 单元操作与过程 1576
34 农业化学品的生物调节 1563
35 发酵与生物工业化学 1558
36 无机分析化学 1483
37 磁现象 1479
38 表面化学与胶体 1404
39 水泥、混凝土与有关建筑材料 1400
40 涂料、油墨与有关产品 1346
41 纺织品与纤维 1320
42 核现象 1251
43 普通物理化学 1245
44 辐射化学、光化学、照相和复印程序 1183
45 苯及其衍生物和稠苯化合物 1158
2006年国家自然科学基金委员会化学部总共资助1148项(含39项重点项目)，总经费达到35498万元,比2005年的30061万有了明显增长。从表5给出的2004～2006年度的申请项目的学科分布，同样表明国内学者的选题方向完全符合国际发展趋势。
表5 化学科学部2004～2006年各学科面上基金项目的受理情况统计
2006 2005 2004
无机化学590 505 410
有机化学912 751 617
物理化学843 685 556
科技奖励办公室公布的资料，本节扼要介绍我国在化学领域所取得的重要研究成果。
(一)概述
如前所述，化学科学既是一门传统的基础科学，又是一门应用背景极强的实用科学，已经渗透到国民经济和社会可持续发展的每一个角落，涉及到加强综合国力和提高人民生活质量的方方面面。对于近年来我国在化学学科的基础和应用基础研究领域取得的成就，除了可以从前节的统计数据来得到充分说明之外，化学家们所获得的一系列奖励也可作为有力的佐证。在2006年初国家科学技术奖励大会上授奖的2005年度三项国家科技奖中，化学领域共获得国家自然科学奖二等奖8项(侯建国等的“单分子结构与电子态的理论和实验研究”、佟振合等的“超分子体系中的光诱导电子转移、能量传递和化学转换”、任咏华的“过渡金属炔基及硫属簇配合物的分子设计及其发光性能的研究”、陈新滋等的“新型手性配体的设计、制备及其在不对称催化反应中的应用”、江雷等的“具有特殊浸润性(超疏水/超亲水)的二元协同纳米界面材料的构筑”、徐奕德等的“甲烷直接催化脱氢转化为芳烃和氢新反应的研究”、赵进才等的“有毒难降解有机污染物光催化降解机理的研究”、徐晓白等的“典型化学污染物环境过程机制及生态效应”)，国家科学技术发明奖一等奖1项(宗保宁等的“非晶态合金催化剂和磁稳定床反应工艺的创新与集成”)、二等奖7项(孙宝国等的“重要含硫食用香料的研制”、朱玉雷等的“耦合工艺生产γ-丁内酯和2-甲基呋喃的研究及应用”、陈芬儿等的“d-生物素的不对称全合成生产新技术”、徐南平等的“面向超细颗粒悬浮液固液分离的陶瓷膜设计与应用”、张涛等的“聚烯烃用高效脱氧剂的研制与工业应用”、周勇等的“生产清洁燃料的高活性加氢精制催化剂的研制及工业应用”、李佐虎等的“铬盐清洁工艺与集成技术”、马军等的“臭氧催化氧化除污染技术”)和国家科技进步奖二等奖12项(李顺鹏等的“农药残留微生物降解技术的研究与应用”、陈标华等的“异丙苯清洁生产成套技术的研发及工业应用”、陈志法等的“年产5万吨级有机硅单体生产新技术及装备的开发研究”、石亚华等的“中压加氢裂化技术(RMC)的开发与工业应用”、高正明等的“大型高效搅拌槽的研究开发及工业应用”、吴剑华等的“单管四旋静态混合管式氯醇法环氧丙烷生产技术及装备”、黄险波等的“新型阻燃热塑性树脂系列产品的开发及产业化”、余国琮等的“高效规整填料精镏塔技术及应用”、汪信等的“几种无机纳米材料的制备及应用研究”、徐振元等的“年产3000吨高质量毒死蜱技术开发与应用”、罗胜联等的“有色金属工业重金属废水重复利用综合技术研究”、李晓红等的“三峡水库淹没区固体废弃物污染治理专项技术研究”)。在2006年9月国家科技奖励办公室公示了三奖评审委员会分别评审通过的建议授奖项目，其中被建议授予国家自然科学奖一等奖1项(支志明的“金属配合物中多重键的反应性研究”)、二等奖10项(徐如人等的“开放骨架磷酸铝新结构类型的开拓”、高松等的“磁性金属配合物的设计、结构与性质”、郑兰荪等的“碳原子团簇的形成研究”、麻生明等的“金属参与的联烯化学中的选择性调控”、傅家谟等的“珠江三角洲环境中毒害研究污染物研究”、王殿勋等的“大气污染中的瞬态物种的产生、结构和反应”、张立德等的“一维纳米线及其有序阵列的制备研究”、刘维民等的“先进润滑材料制备与性能”、成会明等的“单壁和双壁碳纳米管的制备和研究”、吴德海等的“碳纳米管宏观体的研究”)，国家科学技术发明奖二等奖7项(程春生等的“创制高效杀菌剂啶菌噁唑及其产业化”、吴一弦等的“异丁烯可控阳离子聚合与丁基橡胶聚合新工艺”、彭孝军等的“大幅面数码喷墨染料及其应
用”、张宝砚等的“热致前胆甾和胆甾液晶聚合物材料及其应用”、谢有畅等的“使用单分散型氯化亚铜/分子筛吸附剂分离一氧化碳技术”、徐僖等的“固相力化学反应器及其在高分子材料制备和加工中的应用”、李大鹏等的“超临界二氧化碳萃取中药有效成分产业化应用技术”)和国家科学技术进步奖二等奖17项(沈建忠等的“动物性食品中药物残留及化学污染物检测关键技术与试剂盒产业化”、沈平平等的“化学驱动提高石油采收率的基础研究与应用”、马建中等的“乙烯基聚合物鞣剂组成结构与性能相关性的研究”、罗文德等的“年产20万吨聚酯四釜流程工艺和装备研发暨国产化聚酯装置系列化”、王锐等的“PA6/PE共混海岛法超细纤维及人造麂皮的系列化产品开发和产业化”、朱美芳等的“热塑性高聚物基纳米复合功能纤维成形技术及制品开发”、龙军等的“生产满足欧III标准汽油组分并增产丙烯技术的研发与工业应用”、周云霞等的“高分子量抗盐聚丙烯酰胺工业化生产技术的研究开发与应用”、高金森等的“催化裂化汽油辅助反应器改质聚烯烃技术的开发和应用”、郑书忠等的“高浓缩倍率工业冷却水处理及智能化在线(远程)监控技术”、唐波等的“重要农药、医药中间体的绿色化工生产技术集成”、何细藕等的“开发建设10万吨大型裂解炉”、陈群等的“苯酚烷基化清洁催化技术及工业应用”、郝树仁等的“烃类原料蒸气转化制氢系列化催化剂及应用技术”、陈远童等的“长链二元酸的研发与工业生产”、罗和安等的“环境友好生产乙酰甲胺磷新工艺”、曲久辉等的“饮用水质安全风险的末端控制技术与应用”)。另外，还有一大批成果获得省市、部委的奖励。在国际上，我国化学家获得了多项国际大奖，比如，北京大学化学与分子科学学院刘文剑获得了国际量子分子科学院授予的2006年度大奖，这是国际上对青年量子化学家的最高奖励，他还获得亚太理论与计算化学家协会颁发的2006年度“Pople奖”；中国科学院高能物理研究所柴之芳获得2005年度国际放射分析和核化学最高奖?George von Hevesy奖, 这是发展中国家第1次获奖, 也是自1968年设立该奖以来的第28位获奖科学家；中国科学院大连化学物理研究所李灿在2004年获得每4年评选一次、每次只奖励一位科学家的国际催化界最高奖?国际催化奖。
纵览我国化学家们所取得的成就，大体可以从以下几个方面来叙述：1. 坚持“科学是第一生产力”的观点，突出科研必须为国民经济发展服务的宗旨，从实际中提出问题，解决问题。一大批科研项目荣获科技发明奖和科技进步奖就是这方面的突出例子。2. 坚决贯彻建设创新型国家的战略目标，重视原始创新性研究。科学发展的一个突出特点是学科交叉、融合势头十分强劲。我国化学家们及时发现和捕捉到了不断涌现的新分支交叉学科和新生长点，并且迅速安排力量，投入研究工作，从而加快了发展的步伐。这方面较突出的例子是纳米科学、分子生物学、包括分子电子学等在内的有机功能材料领域研究的进展。3. 坚持以科学发展观、可持续发展的思想统领全局，这是党中央在全面建设社会主义小康社会和和谐社会的伟大进程中的总指导方针。它对科学工作者特别是化学工作者既提出了更严格的要求，又提供了不可多得的机遇。环境化学、绿色化学的发展就是一个很好的例证。4. 十分重视和深化基础研究是提升一个国家科技水平的须臾不可忽视的关键。近年来，我国在化学的一些传统学科(无机化学、有机化学、物理化学、分析化学、高分子化学、放射化学等)的基础研究中，取得了一系列重要成果，尤以为化学界再次获得国家自然科学一等奖为代表，在国际上产生了重要影响，这不仅为我国成为科技大国，更为我国成为科技强国做出了重要贡献。
(二)为国民经济发展服务
科学技术是第一生产力。坚持技术创新是国民经济发展的柱石，大至国家，小至一个企业，无一例外。技术创新与知识创新又必须互相促进，相辅相成，对此已经被越来越多的人所理解，在实践中已经发挥了巨大的威力。
宗保宁、闵恩泽等通过将广泛应用的阮尼(Raney)镍晶态加氢催化剂的结构非晶化，成功制备了骨架化、多孔、比表面积大的镍-铝非晶态合金催化剂，极大提高了催化剂的加氢活性，并通过引入稀土元素和采用碱抽提铝技术等，解决了这种非晶态合金的热稳定性差、比表面积小的问题，同时，化学法抽铝生成的偏铝酸钠溶液又被用来合成分子筛，实现了零排放清洁生产，建成了百吨级非晶态合金催化剂工厂；通过研究磁稳定床的床层结构与磁场强度、催化剂物性、流体流速等因素之间的关系，得到了磁稳定床的操作相图，并以此调节磁场，使得床层在链式状态下操作，避免了沟流的形成和提高了液固接触。把均匀磁场和非晶态合金催化剂的磁性相结合，形成磁稳定床反应工艺，在国际上首次实现了磁稳定床和非晶态合金催化剂的集成创新和工业化，大大缩短了反应流程，根除了发烟硫酸的使用，降低了能耗和原料消耗，提高了原子利用率和产品质量，减少了废渣、废水和包括NO x在内的废气的排放，取得了明显的经济效益。例如，己内酰胺是生产尼龙6纤维(锦纶)和尼龙6工程塑料的单体，是一种我国紧缺的重要化工原料。中石化巴陵分公司和石家庄化纤股份有限公司曾分别引进了一套以苯和甲苯为原料的年产己内酰胺5万吨的装置。在2000年，由于国外己内酰胺倾销等原因，这两套装置年亏损近4亿元。在把包括了上述新工艺在内的一系列重要创新(利用金属卟啉仿生催化环己烷氧化代替无催化剂氧化、利用钛硅分子筛催化环己酮氨肟化一步法原子经济合成环己酮肟代替传统的经历四步的拉西法和利用非晶态合金催化剂和磁稳定床集成的己内酰胺加氢精制工艺代替传统的以阮尼镍为催化剂的搅拌釜式工艺)应用于己内酰胺生产过程后，精制效果是传统釜式工艺的5～10倍，催化剂耗量降低70％，并在上述两公司分别完成了25万吨/年和24万吨/年己内酰胺的新装置建设，使得此两公司在2005年全面实现扭亏增盈。此外，上述集成工艺技术还在医药中间体加氢过程和葡萄糖加氢制备山梨醇的多家企业中得到应用，并已完成了用于氢气精制脱CO和芳烃吸附脱硫等过程的工业试验。由于项目所作出的重要贡献，荣获了2005年度全国唯一的国家科技发明一等奖。
刘中民等将SAPO-34催化材料应用于甲醇制低碳烯烃(DMTO)的催化过程，并开发了相应的催化剂和与之配套的自主创新的成套技术，建成了目前世界上第一套万吨级甲醇制烯烃工业化装置。
中国科学院稀土化学与物理重点实验室研制出性能良好的杂化发光材料和图案化的发光薄膜。长余辉和等离子显示面板荧光粉实现了产业化，为企业创造了较大经济效益。稀土镁合金为神州6号飞船减重13kg，满足了国家的重大需求。四川攀西矿高效、清洁稀土分离流程，经专家鉴定一致认为“该流程达到国际领先水平”。
中国科学院长春应用化学研究所在高分子材料的生产方面取得了一系列重要进展。继我国在世界上最早开发稀土顺丁橡胶(1962年)并进行千吨级工业化试验(1983年)之后，近年来，开发了高效、稳定、均相的稀土催化剂制备技术，并采用改进的“连续进料、连续陈化和绝热聚合”的生产工艺在顺丁橡胶分子量及分子量分布控制方面取得突破性进展，其聚合活性
和单体浓度明显提高，催化剂钕用量明显减少，提高了生产效率，生产成本降低到接近镍系顺丁橡胶的水平。稀土顺丁橡胶由于其链结构规整度最高而显著提高了轮胎的实用性能，更符合现代子午线轮胎的用胶要求，其质量已经得到国内外轮胎制造公司(如英国邓录普、法国米其林及国内浪玛、成山、珠江等)的认可，标志着我国稀土顺丁橡胶质量达到国际先进水平。稀土三元催化剂和合成方法的专利技术已经成功用于二氧化碳共聚物的工业化生产，而且这种催化剂还能实现三元甚至四元共聚。继2004年与企业合作建成了世界上规模最大的、年产3000吨二氧化碳基塑料生产线以后，目前正在对万吨级生产线的关键技术进行攻关。聚乳酸已经完成了年产30t规模中试的通用PLLA产业化研究，产品性能基本达到了Cargill Dow 公司产品的水平。利用具有自主知识产权的技术吹塑的淀粉薄膜，形成了制备无形状要求的淀粉泡沫缓冲包装材料的全套技术。开发的新一代聚酰亚胺“异构聚酰亚胺”的加工性能得到大幅度改善，熔体粘度降低3个数量级，还改进了美国的PMR技术，使之适合于更多聚酰亚胺树脂体系。
生物医用高分子材料大体上可分为体外使用和进入人体两类，体外使用的多用聚氯乙烯、聚丙烯和聚乙烯等，目前全国一次性医用高分子材料的生产企业已经达到600余家，产品的产值达到38亿元，占全国医疗器械总产值的15%。全国每年消耗的聚氯乙烯约10万吨。在人体内使用的高分子材料，近年来发展最快的是生物可吸收或可降解的高分子，主要用途是手术缝合线、骨折内固定件、矫形器械、组织工程支架、药物控制释放载体等，其中天然来源的高分子主要有甲壳素、胶原蛋白等，合成高分子主要是乳酸类聚合物，外消旋聚乳酸和相应的松质骨固定螺钉国内已有小批量生产。
把化学成果转化为应用的例子还很多，在前面概述中提到的国家科技发明奖和国家技术进步奖获奖和建议授奖项目就都是我国化学与化工专家们长期坚持把科学研究成果转化为生产力应用于国民经济和生产实践的突出代表。
(三)重视原始创新，新兴领域呈现良好发展势头
基础研究中重视知识创新是一个首要任务。十分可喜的是，在建设创新型国家的伟大号召下，化学家们近年来取得了许多突出的成就，特别是在一些新兴研究领域中更是取得了不少在国际上产生较大影响的成果。
1. 纳米科学方兴未艾
纳米科学与技术是当今最为热门的研究领域之一，几乎渗透到化学研究的各个方面。
对衬底表面和凝聚相环境中的单个分子和原子团簇的几何与电子结构进行直接观察和理论表征是纳米科技的重要基础。侯建国等发展了一套实验测量与理论模拟相结合的对单分子结构进行高分辨率表征的方法，系统地总结了高分辨STM图像和STS谱的规律；用直接成像法获得具有化学键分辨率的C60单分子STM图像；成功地确定了单个C60分子在硅表面不同吸附位置的取向；实现了同时对单分子的电子态进行位置和能量空间的表征；通过STS揭示了非晶态与晶态的Pd纳米点的电子分布；通过单分子操纵技术构造出基于C60和Au纳米团簇的具有显著负微分电阻效应的单分子器件，论文先后发表在Nature等国际最具影响的科学期刊上。他们还利用低温超高真空扫描隧道显微镜，对吸附于金属表面的钴酞菁分子进行“单分子手术”，在世界上首次成功实现了单分子自旋态的控制，为单分子功能器件的制备提
供了一种重要的新方法,结果发表在Science上，并被同期的“透视”栏目进行了专门评介。
合成具有独特光、电、磁性质的纳米材料、超导材料以及采用温和的方法合成传统的高温高压相物质是当代无机化学和材料科学领域的研究热点。李亚栋等提出了一种“液体－固体－溶液”相转移、相分离的机制，突破了现有合成方法通常只能适用于某些单一或有限种类纳米材料的局限，成功实现了贵金属、半导体、磁性、介电、荧光纳米晶与有机光电半导体、导电高分子及羟基磷灰石等生物医学材料等系列尺寸均一、单分散功能纳米晶的合成制备，结果分别发表在Nature和Adv.Mater.等著名学术刊物上。Science以“晶体生长：明星品质”为题，介绍了俞书宏等用化学溶液法合成具有14个腔洞的14面体硫化铜美丽微晶的工作；钱逸泰等采用溶剂热方法在200°C合成出了六方碳化硅；在600°C合成出了α-Si3N4纳米线；用热处理前驱物法合成了ZnSe纳米线束。谢毅等用光热化学法合成了微米管状等不同形态的硒材料，发现其形貌对其化学储氢性能有影响；由水热法合成的新相VOOH材料，具有优良的电化学性质，可作为锂离子电池材料。徐正等采用一步液相化学路线，在较低的温度和常压下可控合成了高质量的具有铁磁性质(T c都在室温以上)的纯立方相和纯六方相镍纳米晶，还开发出了一种简单有效制备磁性金属镍纳米管的方法和制备金属复合富勒烯纳米管同轴电缆结构的方法。郑兰荪等以ZnO纳米结构为生长模板，以SnH4为锡源，通过化学气相沉积方法成功地得到了具有三维外延核-壳结构的ZnO/SnO2复合结构，并发现外延复合之后ZnO/SnO2四角叉表现出不同于ZnO和SnO2的光致发光。
化学自组装及其规律是当今分子工程研究中的前沿问题，利用化学自组装方法，可在固体表面构筑分子纳米结构，在纳米器件制造方面具有潜在的应用前景。我国科学家开展了一系列关于配体及其金属配合物表面组装的研究，选取长方形、正方形、螺旋状和笼状等分子，得到了多种不同的表面分子纳米结构，直接观察到了分子的各种形态。研究还发现，单一组分的配合物分子可自发地在Au(111)表面形成有序超分子阵列，分子吸附后能保持原有的形貌特征；双组分体系在表面则形成分畴结构；而三维笼状分子形成对插的组装结构。在大量的分子组装实验基础上，总结了分子组装体受到分子骨架、电化学诱导、组装环境等的影响规律，发现链状分子的诸多性质如组装中的分子构型、组装体手性以及畴区取向等与组装分子的链长有密切的关系。洪茂椿等用化学自组装法设计合成出多个系列金属-有机纳米笼、纳米管和纳米线和纳米管阵列，合成了含金属芯的纳米线，并应邀在https://www.doczj.com/doc/bf15461790.html,mun.发表专栏文章。由纳米棒自组装而成的V2O5空心微球在锂电池应用中表现出良好的电池特性；大规模制备的ZnS纳孔纳米粒子则表现出优异的光催化活性。发展了界面反应生长方法(IRG)结合外延生长制备出大面积ZnO纳米网，它是具有良好光空间约束效应的二维光子晶体激光器。
提出了利用具有原子级空间分辨能力的扫描探针显微技术(SPM)诱导材料表面发生局域物理或化学变化的热化学烧孔型STM存储技术，有望实现纳米尺度的海量信息存储。围绕热化学烧孔材料的设计与合成、STM烧孔效应与烧孔机理、分子结构与烧孔性能的关系、以及存储性能指标的综合评价等课题，开展了一系列系统性的研究工作。
利用碳纳米管、金属及金属氧化物纳米粒子、高分子等生物相容性材料构建了一些功能化界面，提出了扩散层电极对和功能化概念的器件，为高灵敏度、高选择性生化分析奠定了基础。利用纳米组装技术构建了一系列具有高灵敏度、高选择性的酶电化学传感器、免疫电化
学传感器、基因电化学传感器等，用于重要疾病的早期诊断。利用纳米技术，建立了一些灵敏、稳定的电致化学发光传感器件。
纳米科学在高分子研究中同样发挥了重要作用。比如，江明等首先在聚合过程中使嵌段共聚物组装形成纳米颗粒，利用纳米粒子多聚体外表的聚苯乙烯壳层分布密度的变化，继续与其他纳米粒子或多聚体结合而一步获得了瓶刷状纳米线。杨柏等通过带烷基季铵化聚苯乙烯共聚物与巯基取代羧酸包覆的纳米晶复合，实现了可加工性，能形成环状、螺环和纤维状的单色或多色微球，还能形成纳米图案化，在高含量化合物半导体量子点纳米粒子/聚合物复合材料制备方面取得新进展；他们由以双甲基丙烯酸铅在醇类溶剂中自组装形成的直径200～300nm的纳米纤维辐照聚合获得了铅离子含量高达54.9(wt)%的、耐溶剂性的聚合物纳米纤维，经室温下H2S气体处理，获得了分散在聚合物纤维中的直径4nm的PbS纳米粒子，这种原位制备方法简单易行，不会引入杂质也无需任何处理就能获得稳定均匀分散半导体化合物纳米粒子/聚合物纳米纤维，有望用于光、电、磁器件的制备。在聚合物/碳纳米管复合材料研究中，潘才元等利用自缩合烯类单体聚合在多壁碳纳米管表面获得键接超支化聚合物，有望改善碳纳米管在聚合物中分散和增大界面相互作用。
徐柏庆等通过可控合成得到了一些纳米金属氧化物粒子，研究了“金属/氧化物”催化剂体系“载体”氧化物的纳米尺寸效应；提出了纳米复合型“金属/氧化物”催化剂概念，研制了几种高性能纳米复合型“金属/氧化物”催化剂。
利用胶体与界面化学方法制备微纳米功能材料是诸多方法中较为普遍和相对经济适用、产量高、可实现工业化生产的方法。例如，齐利民等以由正负混合型表面活性剂构建的反胶束体系作为反应模板，实现了BaXO4(X = Mo、W)一维或多维纳米结构的可控合成以及大小均一的六角星形PbS纳米晶的控制合成，为溶液中半导体纳米晶的形貌控制合成提供了一条相对“绿色”的途径。在传统的微乳液软模板非离子型表面活性剂的胶束溶液中辅以超声条件实现了大批量Se单晶纳米管的合成；利用超声和微波加热的辅助方法，在离子液体介质中得到各向异性的金纳米盘和纳米带；在微乳液体系中通过设计油/水界面来控制反应而得到比传统方法产率更高、性质更均一的单分散纳米晶。表面活性剂对纳米材料包覆形成的空间稳定壁垒对pH和电解质浓度不敏感，因而比电荷稳定更有效，对防止团聚而得到体积很小的单分散纳米晶和量子点有广泛应用；表面活性剂在不同晶面的选择性吸附作用导致不同晶面的生长速率不同，最终导致各向异性纳米材料的生成；表面活性剂的种类和复配，也会影响目标产物的聚集和晶化。此外，除利用表面活性剂体系的模板作用，借助扩散中的Kirkendall 效应等，通过无机晶体前体可控转化过程, 还可实现对具有规整多面体形貌的无机中空结构的可控合成，如具有多级有序结构的十二面体银笼以及八面体状氧化亚铜单晶纳米笼。通过把纳米粒子胶体溶液引入有机相形成液/液界面，用引发剂使纳米粒子在界面自组装形成有序薄膜，不仅可以组装金属纳米粒子有序单层或多层薄膜，也适用于氧化物纳米粒子的组装，所得到的纳米粒子有序薄膜的尺寸可以调控，并且很方便转移到(导电)基底上，利于后续的电催化、异常光学以及其他研究的进行。
利用LB膜技术获得具有规则排列的纳米颗粒、纳米线等是有序薄膜研究的新进展之一，这种阵列一方面可以利用典型的两亲分子体系，也可以直接利用纳米结构进行组装。刘鸣华等采用LB膜印刷术成功制备了聚吡咯纳米颗粒平行或交叉排列的纳米阵列结构且其纳米结
构特征可以在一定程度上得到调控。
我国率先开展了有机纳米体系的研究。姚建年等继因成功地将纳米材料特异性研究从金属、无机半导体拓展至有机小分子领域并在对有机分子纳米体系的新特点、有机纳米结构的形貌调控、维度对有机晶体电子结构的影响等方面的重要进展而获得2004年国家自然科学二等奖以后，又在有机纳米材料光谱行为的调控规律、具有不同结构特征和尺寸高度均一且可控的有机纳米结构单元的制备、纳米粒子中激子手性的尺寸依赖性以及颜色可调的有机发光材料等方面取得了新进展。李玉良等利用氢键组装构筑了系列有机固体纳米材料。他们提出了协同自组装和自聚合的概念，利用这一概念建立了组装高度有序的聚合物纳米线阵列的方法，获得了在铜基底上生长的大面积高聚物纳米线阵列。张希等利用π-π相互作用和双疏-双亲原理获得了稳定性非常好的圆盘状胶束，并通过层层组装模拟了一些生物微纳米结构。胡文平等采用物理气相传输等控制合成了不同尺度的有机固体单晶纳米材料和纳米单晶的三维结构，并利用一维单晶纳米材料构筑了有机晶体的交叉、平行等复杂结构，这为有机晶体在纳米器件中的进一步应用开拓了新的思路。
纳米间隙电极是研究纳电子学、分子电子学的重要工具和手段。刘忠范等提出并实现了利用纳米间隙电极的高频阻抗特性进行距离控制的方法，所设计的装置可以在几十Hz到几十kHz的频率范围内实现反馈控制下的恒电流电化学沉积，从而可以近线性地连续控制电极间距从几十nm到小于1nm的较宽范围内变化，拓展了此类方法的适用体系。陈胜利等建立了纳米尺度电化学界面的动态双电层理论模型，可有效地描述纳米尺度电化学界面的高电流密度和纳米限域引起的动态双电层效应和电极尺寸效应。电化学方法是制备纳米材料的有效方法之一，比如利用三步(活化碳纳米管，氧化PtCl4,还原PtCl6)制备了碳纳米管与Pt, Ni, Ru 的复合物，利用电位阶跃方法在碳纳米管上制备出了具有比一维的复合物对甲醇的氧化具有更强的催化性能的三维结构的纳米Pt，Pt，Ru，PtRuNi合金粒子，并已用于生物传感器、直接燃料电池方面的应用研究。
2. 对与生命相关的化学问题的研究日益受到重视
化学与生物、生命科学的交叉科学问题的研究一直是当代科学中的一个极其重要和倍受关注的领域。仿生学、生物化学、酶化学以及新兴的化学生物学等与生命科学密切相关的研究领域在我国越来越受到化学领域研究人员的关注和重视。
在化学生物学的研究中，蒋华良等利用国产超级计算机开发了分子动力学并行算法，在膜蛋白分子动力学模拟、配体对信号通路调控的分子动力学模拟和实验研究方面，取得具有国际先进水平的工作。中国科学院上海生命科学院以天然产物为探针发展了抗幽门螺旋杆菌药物的候选靶标，并测定了天然产物与靶标蛋白复合物的晶体结构。丁健等在对全新结构二萜醌类化合物沙尔威辛的作用机理研究中，在国际上首次提供表明转录因子c-Jun在下调mdr-1基因表达和诱导凋亡过程中起着关键作用的直接证据。湖南大学化学生物传感与计量学国家重点实验室与湘雅医学院合作在基于核酸探针的分子医学研究方面作出了国际领先水平的工作。通过国际合作，发现PKCz为一个新的抑制癌细胞扩散的药物靶标，发现表皮生长因子和趋化因子所诱导的两类不同的趋化运动信号传导皆需要PKCz，由此认为PKCz是理想的抑癌基因靶点,该工作发表后在Breast Cancer Net被专文评论，并被用于指导药物筛选。赵新生等在DNA单核苷酸多态性识别方面取得重要进展。马会民等研究了一种对二聚体蛋白质N-末端可进行专属性光学标记与分析的通用方法，发展了荧光光谱法在蛋白质解折叠研究中
的应用。中国科学院上海有机化学研究所与生物物理研究所合作在冠状病毒的广谱抑制剂研究方面取得重要进展，在细胞模型上可以抑制由人感冒病毒、猫腹脑炎病毒和小鼠肝炎病毒的感染，这说明这些冠状病毒的广谱抑制剂有可能被用来治疗这些感染性疾病。他们还与哈佛大学细胞生物学研究人员合作证明，这类化合物可以引起细胞中翻译起始因子eIF2α的去磷酸化，eIF2α经去磷酸化修饰后就会使翻译受阻，从而抑制新生肽链的合成及其移位到内质网的速度。
核酸酶及其模拟研究中，计亮年等设计、合成了一系列结构新颖的金属多吡啶配合物作为新型人工核酸酶，系统地研究了核酸酶模型化合物和DNA作用的热力学和动力学机制；发现了一些DNA“分子光开关”钌化合物和“多键合中心”的铜配合物能够有效断裂DNA；在新型超氧化物歧化酶的模型设计方面也取得重要结果。郭子建等获得了具有高核酸酶活性的和高抗肿瘤活性的金属配合物体系并探讨了金属中心之间的协同作用和配体修饰对生物活性的影响。中国科学院稀土化学与物理重点实验室发现稀土对核酸的序列和结构具有识别能力，为认识与揭示生命过程奥秘，提供了重要的理论基础和信息。在老年斑和阿尔茨海默病机理方面，杨频等首次采用光谱法和膜片钳技术相结合的方法证明了Aβ(10-21)可作为研究金属离子诱导的多肽聚集与细胞作用的模型片断；合成了一系列乙酰胆碱酯酶抑制剂，研究了它们对神经细胞膜离子通道电流的影响。黄仲贤等研究了与阿尔茨海默病有关的金属蛋白-神经生长抑制因子的构效关系、血红素蛋白的结构-功能转换以及各特定的氨基酸残基和特定的结构元在生物大分子中所承担的作用；运用核磁共振方法成功地解析了神经生长抑制因子蛋白(GIF，也称金属硫蛋白-3)的hGIF的α-结构域的三维结构，发现hGIF的生物活性不但与β-结构域的Thr5残基CPCP的特殊氨基酸顺序有关，而且与其它残基例如Glu23有关，这表明hGIF 活性可能与大脑中的锌代谢和NO的信号传递有关；α-结构域通过结构域间的相互作用对蛋白分子的活性起作用，通过分子设计和结构改造，成功地将一个b-型的细胞色素体外转换成为一个c-型细胞色素蛋白，并把一个电子传递蛋白改造为一个具有催化活性的金属酶。
利用分子动力学模拟和突变研究了被认为是抗严重急性呼吸道综合症(SARS)结构药物设计的关键靶标的冠状病毒类3C蛋白酶，该酶以二聚体和单体的混合形式存在，发现单体永远是非活性的，二聚体中的两个促进剂只有一者在某一时刻是活性的，一个促进剂就足以完成催化过程。一个单体催化所需的正确构象可以在二聚体形成时诱导产生。
研究了增强表面DNA杂化特异性的扫描电势发卡变性(SPHD)方法，原理可用于不同DNA杂化碱基序列的检测。利用单分子成像捕获到单个24-聚体MjHsp16.5分子的解离过程，实时荧光共振能量转移谱(FRET)检测到温度调节的亚单元交换，确定了不同温度下的决速步。
过度紧张是休克的最重要原因之一，研究人员比较研究了中国人群的不同过度紧张类型对引起休克风险的长期影响。发展了一种基于核酸适体(aptamer)和DNA分子光切换复合物[Ru(phen) 2(dppz)]的新信令(signaling)方法，用于蛋白质的灵敏度达到1 nmol/L的检测。发现[Gd@C82(OH)22]n纳米粒子对老鼠的肝瘤细胞(H22)的生长显现高抑制活性。将CdSe/ZnS 量子点和磁性γ-Fe2O3粒子包覆在共聚物纳米球中，可以得到双功能纳米球，能够捕获和分离特殊的癌细胞。
生命分析化学正在成为学科交叉的重要生长点，我国取得的重大进展有：利用选择标记
蛋白质技术研究蛋白质的局域结构；建立手性分析新方法；发展高维分离技术并用于蛋白组学研究；继续发展了针对动物学习与记忆过程中化学物质基础的活体、在线生化分析平台；发展了纳米相关生化分析的新方法与新技术，特别是光学和电化学传感方法；创造了辉光放电离子化分析新技术；表面等离子体共振及其像分析开始迅速发展；建立了新原理的样品在线浓缩方法。在蛋白质组学领域，“人类肝脏蛋白质组计划”经过国内七十余家实验室的共同努力，首次建立了规范化的中国人肝脏组织标本库和国际第一个系统化人类健康肝脏蛋白质组数据库，并进行了系统而深入的生物学分析，获得了大量具有重要生理和病理意义的功能蛋白质，开发和改进了一系列蛋白质组学的新技术新方法，获得国际蛋白质组领域科学家的高度关注，也为人类所有组织、器官、细胞的蛋白质组计划提供了模式与示范。在高丰度蛋白去除、低丰度蛋白富集、新型色谱分离介质、多维分离模式、新型质谱基质等蛋白质的高效、高通量分离和高灵敏度鉴定方面取得了重大进展。
金属组学研究在原子光谱联用技术、样品的分离富集方法、Hg、Cd、Sn、As、Se等重要元素的形态分析以及在生命和环境体系中元素与生物分子相互作用研究方面均开展了卓有成效的工作。在砷对基因和蛋白质的调控方面，进行了长期而深入的探索，为治疗急性早幼粒细胞白血病做出了重要贡献。
2001年国家基金委启动了题目为“微流控生化分析系统的基础研究”的重大研究项目，经过5年的研究，微流控芯片的研制与加工技术、微流控高通量连续进样方法、微流控电致化学发光系统、微流控固定化酶反应器在蛋白质分析中的应用、微流控单细胞分析、微流控荧光和吸光检测系统的微型化，以及纳米技术在微流控系统中的应用等方面取得一系列重要结果和进展，开发了多项创新技术，申请了百余项专利，并研制了多种具备不同程度自主知识产权的微流控分析仪器装置或样机，为相关仪器的产业化提供了有利基础。该项目在2006年3月通过专家验收，认为研究成果在国际相关学术领域已具备一定领先优势。5年中，国内学者发表的SCI收录微流控论文数已达190篇，仅次于美国，居世界第二位。
利用化学热力学的原理和方法研究生命过程的重要现象，在许多情况下是其它研究方法和手段所不能代替的。清华大学、北京大学、武汉大学等运用多种分析测试手段，在生物大分子与药物等小分子相互作用、细胞体系热力学、分子识别、生物膜相变与稳定性、纳米尺度分子有序聚集体的构筑规律与疏水作用的本质等方面取得的成果，对于药物分子的筛选、认识生命现象本质等具有重要的理论和实际意义。
利用胶体化学知识与技术，郭荣等研究了药物分子(如病毒唑、阿昔洛韦、阿克拉霉素等)诱导两亲分子有序组合体的形成、转变规律，揭示了药物分子与两亲分子有序组合体之间相互作用的规律，并建立了相关理论模型；根据药物分子在分子有序组合体中的结合位点，研究了不同种类分子有序组合体，尤其是高级聚集体对药物活性的影响，进而筛选合适的药物载体；探讨药物的助溶-增溶机理，研究了两亲分子有序组合体对药物水解的抑制性、抗氧化性等行为的影响，为提高药物的稳定性提供了理论依据；王毅琳等通过设计生物相容性两亲分子有序组合体调节与药物分子、生物大分子如蛋白质、DNA的结合方式，进而有效调控药物与生物大分子之间的相互作用。这些结果的取得，为分子设计和药物开发提供了理论基础，进一步扩展了表面活性剂的功能与应用范围特别是在生命科学中的应用。
胡乃非等研究了血红素蛋白质(如肌红蛋白、血红蛋白、辣根过氧化物酶和过氧化氢酶等)
在各种薄膜电极上的直接电化学与电化学催化，发现纳米金与Mb静电层层组装电极具有更高的电活性，可能成为开发生物传感器和反应器的一种新方法。上海师范大学化学系电化学研究室和湖南大学化学生物传感与化学计量学国家重点实验室合作，拓展了表面增强拉曼光谱和成像联用技术以及光谱电化学技术，在生物和有机大分子于电极表面自组装单层结构和性能关系的研究及数据解析和图像处理等方面取得了较大进展。俞汝勤等与日本关西大学合作，在分子水平观察了环境友好的缓蚀试剂植酸类化合物在银、铜和铁表面的自组装过程、结构和电化学极化行为；对巯基嘌呤分子在金电极表面的单层膜的稳定性和单层膜在金电极和银电极的吸附稳定性进行了比较。
利用物理、化学调控下各个功能体产生的荧光应变信息，提出了“并行连接、有界运动”的藻胆体与光合反应中心匹配的新模型；建立了竹红菌素分子对DNA分子光破坏机制；发现了竹红菌素分子与人血清蛋白特异性结合的性质；以藻胆蛋白作为荧光探针，发现藻胆蛋白与竹红菌素-蛋白纳米球之间强结合性和光诱导的相互作用，据此研制成针对微血管疾病光动力医疗的竹红菌素-蛋白、多糖、磷脂结合的几种新型纳米药物制剂，首先将竹红菌素应用于鲜红斑痣、视网膜黄斑变性、小静脉增生等微血管类疾病的光动力治疗研究，目前动物实验取得完全成功。[Eu(tta)3dpbt]配合物结合了双光子敏化和高纯红光发射特点，对于少害发光生物标记和高质量生物成像及其它生物应用具有重要的价值。
生物医用高分子是高分子科学中的一个十分重要领域。卓仁禧等合成了以季戊四醇、间苯三甲醇、肌醇为核的聚酰胺-胺树枝状高分子，因其球形结构并能形成正离子，已经在试探作为新型非病毒基因载体。景遐斌等在用于组织工程的生物功能化支架研究中，发现当存在由合成的RGD短肽接枝的聚乙二醇-聚乳酸-聚谷氨酸三嵌段共聚物与丙交酯和乙交酯无规嵌段共聚物混合制成的聚合物膜时明显增大了膜的亲水性，有效促进了软骨细胞和3T3细胞在膜表面的黏附能力以及增殖能力。在仿生研究方面，邵正中等观察到Nephila edulis蜘蛛主腺体丝在很低温度下具有很显著的韧性，在液氮低温下仍能保持可测性，表明在极端条件下蜘蛛丝可作为超级纤维使用，指出蜘蛛丝力学性能的差异主要是由内部大分子链取向程度不同造成的，从而为通过高分子聚集态结构调控进行仿生制备提供了理论基础。通过对由超支化多臂共聚物“HBPO-star-PEO”在水中自组装得到的巨型聚合物囊泡为模型薄膜的分裂和融合过程研究, 提出了基于薄膜渗透性控制的囊泡融合和分裂机理；实时观察了类似生物膜的动态分裂并提出协同分裂概念，预示融合过程中并不必需有蛋白质存在，支持了邻近囊泡膜的模型。从而将细胞仿生化学扩展到了聚合物体系。
理论化学研究表明，细胞色素P450酶催化反应单独地经由低自旋态反应路线进行，提出了动力学同位素效应可作为自旋态的准确探针；通过同源建模方法构建出谷胱甘肽过氧化物酶、细胞周期依赖性激酶、Nudix水解酶Ndx1、牛源苯酚硫酸转移酶(bSUL)、3-羟犬尿氨酸转氨酶(3-HKT)、甲基茉莉酮酸酯酶、佛手酚氧甲基转移酶、人类细胞色素p450超家族中CYP2C9变体酶CYP2C9*13的三维结构，确定了酶的活性位点的位置、结构和组成，促进了酶催化机理的量子化学研究。
开展了MM/PBSA、GB/SA、MM/SASWA及MM/PBSA等一系列化学信息学方法研究，并对某些受体-配体之间结合自由能、蛋白质的水合自由能等进行了计算和预测，得到了与实验结果一致的计算结果。建立了生物利用度、溶解度、log P、p K a、caco-2穿透、肠吸收、
血脑屏障穿透及化合物ADEMT性质预测等多种模型，得到了良好的预测效果。提出并建立了分子的亲水-亲脂势(HMLP)，已用于蛋白质分子的折叠以及相互识别与作用等问题的研究。对PDB数据库中的蛋白质序列进行了邻位效应和不对称性分析、对人类基因组与病毒基因组序列的不相容性进行了分析；傅立叶功率谱、小波变换、时频分析、人工神经网络、支持向量机等方法也被用于基因或蛋白质序列分析，得到了良好的结果，采用Delaunay三角算法、主成分分析方法等进行蛋白质的结构预测也进行了尝试。基于数据库遗传算法的靶标集中组合库构建方法发展及其在新药发现中的应用结果得到了国内外同行的高度关注。上海药物研究所开发出了通过互联网面向世界各地用户的靶标蛋白筛选方法和应用平台，拥有众多用户。
北京师范大学将国际常用的临床诊断和治疗放射性药物国产化并在某些方面进行了方法和技术创新，满足了我国核医学临床的需要，例如脑显像剂、心肌显像剂、肾显像剂、肿瘤显像剂等。在将计算机药物设计应用于放射性药物方面，也取得了进展，已指导新药设计。张智勇和陈春英在稀土元素分子活化分析和汞的分子毒理方面取得创新成果，在2005第8届“生命科学中的核分析方法”国际会议上被评为仅有的2篇“最佳青年论文奖”。赵宇亮等编著的厚达600页的“Nanotoxicology” 一书已定稿, 将由美国科学出版社于今年出版。
3．有机功能材料与器件研究进展显著
有机固体是具有光、电、磁性能的有机和聚合物材料等有机固体材料以及由这些材料所组成的信息和能量转换器件的统称，主要探讨新型有机功能分子和高分子的设计、合成，研究其聚集态的结构、分子间的相互作用、电子行为及相关现象，同时开展其特殊物理、化学性质的应用以及分子器件的研究。我国在此领域的不少方面都取得了很好的结果，在国际上产生了较大的影响。
有机、高分子电致发光是已经部分实现了实用化的一个热点领域。王利祥等采用将多种发光组分通过共价键连接形成共聚物，以其为单一发光层的发光器件在蓝色、绿色和红色区域同时发光，从而实现了白光发射，最大亮度超过10000 cd/m, 电致发光效率达到5.3 cd/A, 功率效率达2.8 lm/W；用磷光染料掺杂制备的白光发光二极管(WPLED)，电致发光效率达到8.9 cd/A。论文发表后分别由《Nature》的“透视”栏目和英国皇家化学会的“化学技术”栏目和《Chemistry World》杂志进行了专题评述。曹镛等在此领域也取得了一系列重要进展，他们报道了第一个在紫外区发光的共轭聚合物9,9’-二烷基取代-3,6-聚硅芴，发现通过Suzuki 偶联反应合成的噁二唑与芴的超支化嵌段聚合物具有优异的稳定性，升温退火处理后仍能保持稳定的发光性能；报道了一类含金属配合物的单一分子白光共轭聚合物，其中侧链型聚芴类白光聚合物器件的流明效率达6.1 cd/A，CIE (0.32, 0.44)；主链型器件的流明效率达3.9 cd/A，CIE (0.33, 0.34)。如果对聚合物薄膜进行前热处理，可以明显改善白光器件的综合发光性能，特别是光强输出和色度稳定。在聚芴中引入带有硒吩与苯并硒二唑基团的窄带隙单体，得到了第一例能在近红外区域具有电致发光性能的非稀土离子和染料离子体系共聚物，通过改变共聚单体可把最大电致发光峰进一步红移，使其与近地太阳光谱更为匹配。王悦等与日本理化所合作，采用咔唑取代的烯炔类化合物获得了高纯、高效的白光器件；此外，他们在一维纳米材料、有机晶体的发光特性研究方面，也得到了系列创新性的结果。陶绪堂等采用无溶剂Wittig-Horner-Emmons反应在温和条件下合成了具有很好光电性能的含咔唑和苯撑乙烯单元的树枝状共轭高分子。马於光等利用螯合共聚物实现了高效饱和红光发射，且发光效率随电流密度增加并没有明显衰减，适合用于磷光聚合物发光二极管。报道了用电化
学方法制备图案化发光聚合物交联膜，有望发展成新型、简便、快速和经济地实现彩色图案化的一种新方法。刘云圻和于贵等发现Silole的电致发光外量子效率高达8%，芳基取代的silole的实验和理论研究证明了该类化合物具有高效电致发光性能的主要原因是它们在薄膜状态下有高的荧光量子效率和高载流子迁移率，对设计兼有高发光效率和高迁移率的发光材料具有重要意义。
有机场效应管的研究是分子电子学的一个热点课题。朱道本、徐伟等设计合成了一种由两个三苯胺单元构成的环状分子，揭示出环状分子在分子的堆积排列、重组能等方面都较线性分子有较大优势，最终导致环状分子在载流子迁移率方面高出线性分子2个数量级，这一结果是目前基于三苯胺衍生物的场效应管中最好的结果，而且也将对材料设计提供借鉴。刘云圻等研究了2-芘氧-4, 4, 5, 5-四甲基咪唑啉-1-氧自由基的磁性能及其薄膜性能，并以它为半导体材料、SiO2(450 nm)为绝缘层制备了显示良好p-型场效应性能、可以在较低的操作电压下工作的场效应晶体管。闫东航、耿延侯等通过选择不同的稠芳香环合成了系列具有不同晶体结构和高稳定性的有机半导体材料，对薄膜中的堆积方式进行控制，提高了分子间的电子相互作用和取向排列，以共轭分子NaT4为半导体获得了其有机场效应迁移率与非晶硅器件相当的场效应器件。同时，通过选择合适的n-型和p-型半导体材料和优化两薄膜的厚度，得到了高迁移率的夹心型有机场效应晶体管器件。
在高密度信息存储方面，宋延林等通过与国内外合作，利用扫描探针显微镜等技术，在热稳定的新型螺噁嗪薄膜上实现了可擦写的多层高密度光学信息存储和真空沉积自组装单晶薄膜的超高密度信息存储以及在有机晶体4'-氰基-2, 6-二甲基-4-羟基偶氮苯(CDHAB) 自组装薄膜上实现了纳米尺度信息点的写入-擦除-再写入，为可擦写的超高密度信息存储材料的设计提供了新的思路和途径。
在有机太阳能电池方面，李永舫等报道了带二噻吩乙烯支链的聚噻吩在380 nm～650 nm 显示宽而强的吸收峰，使用这种聚合物与PCBM共混(重量比1:1)制备的聚合物太阳能电池在模拟太阳光(AM1.5, 100 mW/cm下的最高能量转化效率达到3.18%，为当前新型共轭聚合物材料的最高水平。此外，他们还设计和合成了一种带共轭桥连的交联型聚噻吩衍生物，含5%共轭桥的聚合物的空穴迁移率比不含共轭桥时提高了两个数量级，其光伏性能也有明显提高。
在有机传感器件研究中，张德清、马会民、王树等通过对四硫富瓦烯(TTF)单元氧化态的调控实现了分子荧光开关；利用对含有TTF的给体?受体分子内电子转移过程的调控设计了一系列新型的化学传感器，发现其对单线态氧的化学发光探针以及对糖、Hg、F、H2PO4等的化学传感器均具有高选择性、高灵敏度。
田禾等利用分子构型的变化控制分子的结构和荧光变化，构筑了分子半加法器，分子“算盘”等分子器件。秦金贵等将有机大环多胺配合物插入无机层状主体，得到了具有金属导电特性的亚铁磁体，实现了有机固体导电性和强磁性的有机结合。此外，我国在高效荧光、磷光材料的合成方面，也做出了很好的工作。张德清等利用四硫富瓦烯(TTF)的电化学活性以及组装特性，成功地得到了一种可以通过氧化调控成胶的新型有机小分子凝胶剂，给TTF的研究注入了新的活力。
胡文平、帅志刚等通过国际合作，用自组装的方法构筑了聚苯乙炔的纳米光开关，纳米
白春礼：对化学未来的发展趋势的阐述以及对于广大化学工作 者的期望 发布时间：2011-06-07 【字 号：小中大】谈一下化学未来的发展，有四点趋势。化学将向更广度、更深层次的方向延伸；新工具的不断创造和应用促进化学创新发展；绿色化学将引起化学化工生产方式的变革；化学在解决战略性，全局性，前瞻性重大问题当中将继续发挥更大的作用。 化学向更广更深的层次延伸体现在几个方面，对原子，分子的认识将更为深入，多层次分子研究更为系统，创造新分子，新材料的基础上更加注重功能性。超分子是一个分子结构与宏观性能的关键纽带，是产生更高级结构的基础。如何设计超分子结构和材料，对复杂生命体系的理解和模拟及调控都是前沿的课题。这是化学向更深层次，更复杂拓展的延伸。 新工具的创造和应用会促进化学的发展，随着技术能力和仪器设备的不断进步，空前准确和灵敏的仪器不断被创造和应用，科学家不仅能在原子，分子甚至电子层次观察并研究微观世界的性质，而且能够对其物质结构和能量过程进行操控。1981年，人类实现了观察单个原子的愿望，实现了移动单个原子和单个分子，促进了化学的创新和发展。同步辐射及各种实验方法和技术的改进，使同步辐射光源在化学研究领域中发挥重要的作用，比如真空紫外辐射光可以在量的水平上观察化学共振态。原位气固反应X射线吸收精细结构谱实验新方法，各种应用促进了化学向更深层次的发展。 绿色化学将促进化学化工生产方式的变革，绿色化学不仅是对现有过程的改进和新过程的研究，未来化学的研究将更加注重绿色产品设计的理念。绿色化学将注重经济，高效，制备与人类生活相关的物质，绿色化学不仅是创造可持续的化学产品，也需要变废为宝，将今天的废弃物变为明天有用的资源，将引起化学化工的变革。美国在1995年设立了总统绿色化学挑战奖，07年通过了绿色化学研究和发展法案。日本在上世纪90年代旨在防止全球气候变暖，在21世纪重建绿色地球的新阳光计划开始实施，主要内容为能源和环境技术研究开发。97年德国提出为环境而研究的计划。化学家开发了大量的化学合成反应，制备人类息息相关的物质，超过80%的化学生产需要催化剂，70%以上的化学化工过程使用溶剂。我们现在考虑如果从合成方法学来讲，原子经济学，计算化学，绿色化学结合，合成方法学的角度上进行绿色化学的研究。80%化学品的生产需要催化剂，如何通过发展新型的高效催化剂高稳定性，并且在制造的过程中对环境是无害，使用的过程可以回收再利用，使催化剂不污染环境这也是一个非常重要的方面。70%以上的化学化工过程要使用溶剂，我们要采用绿色的溶剂，二氧化碳做溶剂，离子液体，聚乙二醇等等使之更加清洁和可持续。绿色化学还需要变废为宝，把引起气候变暖的二氧化碳转化利用，通过开发新的技术进行转化应用。前不久我们曾经在宝钢与新西兰研究一个新的技术，利用钢厂的尾气对二氧化碳进行转化研究。秸秆，树木，藻类转化为燃料，重要化学品核材料，木质素，纤维素为原料的新化学反应，粘土等天然无毒原料在材料科学中的应用，不仅是创造新一代的可持续的化学产品，还要考虑如何变废为宝，这是下一步发展的重要方面。 第四方面，化学在解决全局性，前瞻性，战略性的重大问题中会发挥重要的作用，社会的发展不断对化学发展提出新的需求，比如能源危机要求我们如何像光合作用那样高效的利用太阳能。前不久有仿造树叶的光合作用来高效利用太阳能。环境保护方面如何控制降解驱除污染，资源利用方面必须做到合理高效的利用资源，最大显著的利用资源，材料方面绿色化及智能化，可再生循环利用，社会安全方面防患于未然，比如易燃品，爆炸品的检查和防护，有很多的工作需要化学家发挥更大的作用。 刚才讲了环境，能源，资源利用等方面，在材料化学方面，要设计铸造分子，生命科学方面不仅是研究生命起源，调控机制，疾病发生机制和药物的作用机制，在脑科学和认知科学方面，如何在生物分子的水平上认识结构，化学都有十分重要的作用。
中科院研究生院硕士研究生入学考试 《环境化学》考试大纲 1．《环境化学》考试大纲适用于中国科学院研究生院环境科学专业硕士研究生入学考试。《环境化学》是环境科学与工程类专业的重要基础课程，包括了环境化学研究的内容、特点和发展动向，主要环境污染物的类别和它们在环境各圈层中的迁移转化过程，典型污染物在环境各圈层中的归趋和效应。本考试大纲侧重于环境污染化学，着重于各类有害物质在环境介质中的存在、行为、效应以及减少或消除其产生的理论和方法。主要内容包括水环境化学、大气环境化学、土壤环境化学及化学物质的生物效应与生态效应等经典内容。对其中有机污染物的归趋模式、金属离子的存在形态及生物效应、化学物质结构与毒性关系，污染物的生物效应和生物浓缩机制以及全球范围内的温室效应、酸雨、臭氧层破坏等环境问题需加以重点掌握。要求考生掌握基本概念、基本原理和计算方法，并具备综合运用所学知识分析和解决实际环境问题的能力。 考试内容： 环境化学发展及基本内容 1．环境化学基本概念、发展动向、研究内容及热点问题 水环境化学 2．天然水的基本特征组成； 3．水体无机污染物的迁移转化。着重配合作用、氧化-还原作用、沉淀和溶解、水体颗粒物的吸附作用等基本原理及其实际应用。 4．水体有机污染物的迁移转化：环境行为与归趋模式。着重分配作用、挥发作用、水解作用等典型机制与迁移转化模式。 5．水体的富营养化问题：水体富营养化；水体富营养化的机理；营养物质的来源；富营养化的影响因素；湖水的营养化程度；水体富营养化的危害及其防治对策。 大气环境化学 6．大气中污染物的特征； 7．大气中污染物的迁移和转化(温室效应；气相大气化学：光化学反应、光化学烟雾、臭氧层的形成与耗损化学； 液相大气化学：酸沉降化学、大气中液相反应；大气颗粒物化学)； 8．重要的大气环境化学问题：光化学烟雾的定义、特征及形成条件；光化学烟雾主要参与物质；光化学烟雾形成机理；光化学烟雾危害及防治；光化学烟雾与硫酸型烟雾的对比；太阳和地球辐射间的能量平衡；温室气体； 温室效应；全球变暖及防治对策；降水的化学组成；酸雨的形成；酸雨的影响因素；酸雨的危害及防治；大气平流层的组成；臭氧层的形成和耗损的化学反应；臭氧洞的危害；臭氧层破坏现状及防治。 土壤环境化学 9．土壤组成与性质(吸附、酸碱性、缓冲性及氧化还原性质)； 10．污染物在土壤-植物体系中的迁移及其机制(重金属、氮磷)； 11．土壤中农药的迁移(典型的迁移过程)。土壤中农药迁移的基本特性，扩散质体，流动吸附与分配作用，典型农药在土壤中的迁移转化，以及有机氯农药有机磷农药。 化学物质的生物效应与生态效应 12．污染物质在生物体内的转运及消除。物质透过细胞膜的形式；物质在生物体内的转运，生物转化及消除。13．污染物质的生物富集、放大和积累。生物蓄积，生物富集、生物放大和生物积累。 14．有机污染物的生物降解。耗氧（有机污染物）、有毒有机污染物的生物降解。 15．无机物质的生物转化。氮硫的微生物转化，重金属元素的微生物转化。 16．污染物质的毒性。典型污染物在环境各圈层中的转化效应；重金属元素在诸圈层中的转化效应有机污染物在诸圈层中的转化效应。 典型污染物在环境各圈层中的转归与效应 17．重金属元素(汞、砷)形态； 18．微生物对水环境中化学物质的作用； 19．有机污染物(有机卤代物、多环芳烃、表面活性剂)。 考试要求考生应全面系统地了解环境化学的研究内容、特点与发展动向，掌握大气污染物的迁移、转化，天然水
探究化学工程与工艺发展趋势 发表时间：2018-03-23T14:21:50.770Z 来源：《防护工程》2017年第33期作者：高汕1 杜维密2 杨羽茂3 [导读] 化学是科学技术中最重要的学科分类，渗透到人们生活的方方面面。 1.四川大学化学工程学院四川成都 610065 2.泸州北方化学工业有限公司四川泸州 646605 摘要：随着全球化发展进程的快速深入与当代科学技术水平的不断提高，化学工程与工艺也开始趋向于精细化、自动化和绿色化方向发展，成为新时代背景下科技创新的一大重要课题。尤其是全球生态环境建设重任日益艰巨的新时期，化学工程与工艺的发展除了需要重视资源利用效率最大化的同时，还需要确保将环境的破坏率降至最低。基于此，本文立足于全球生态发展的新时代背景对化学工程与工艺的发展趋势略作分析，以为科学技术水平和经济发展与生态环境之间的和谐与统一贡献绵薄之力。 关键词：化学工程；工艺；发展趋势 引言 化学是科学技术中最重要的学科分类，渗透到人们生活的方方面面，同时，化学工程的发展也是提升国家经济实力的一个重要途径，可以提升国家在国际上行的地位。化学工程是一个综合领域，融合了其他的学科和技术，对化学工程技术进行应用，可以有效地促进国家经济建设水平的提升，也能促进本国的各个行业的发展。信息化时代更是为化学工程技术的创新提供了必要的支持。随着化学工程技术研究越来越深入，化学工程技术领域的热点也越来越多，对这些研究热点进行掌握，有助于化学工程技术的创新发展。 1 化学工程概述 化学工程是新时代的产物，是对化学技术进行深入分析研究，并且使其成为一项单独的工程，为社会做出实际贡献。化学工程是以基础化学理论为指导，集实验、设备、操作、管理等于一体的系统性工程，化学工程设计的领域有无机、有机两个方面，随着化学工程的不断发展，对我国经济建设有十分重要的作用，会成为社会发展的不竭动力。当前关于化学工程的研究取得了一定的成就，在化学工程研究过程中其发展方向是自动化、集成化、专业化，化学工程与人类的生存和发展有十分紧密的练习，专业化工程问题是当前化学工程领域研究的重点，而且在研究过程中热点研究问题不断更新，对我国的化学工程领域的发展有很大的促进作用。 2 化学工程与工艺发展现状 21世纪以来，我国的科学技术取得到了长足的发展与进步，尤其是大数据时代的到来，给各行各业的发展带去了前所未有的机遇。化学工程与工艺为了更好的满足时代发展步伐，则需要其朝着自动化、精细化、绿色化的方向发展。在推动化学工程与工艺朝着自动化发展的过程中，也需要对其相关产业进行有效的带动，只有这样才可以达到预期的发展效果，才可以为化学工程与工艺行业的发展奠定良好的基础。同时，随着各个行业相关技术的发展，在给化学工程与工艺带来机遇的同时，也带来了一定的压力和挑战，急需对现有的技术体系进行改革和完善。目前，我国化学工程与工艺行业普遍存在生产技术落后、生产线陈旧、管理制度落后、资源浪费严重、高技术人才缺乏等问题，需要采取有效措施给予解决，只有这样才可以更好的推动化学工程与工艺自动化的发展。 3 化学工程与工艺发展趋势 3.1 将化学工程与材料科学研究相结合 随着科学技术的不断发展和进步，大量的新技术、新产品开始出现，并且在先进技术的引导下得到了广泛的应用。这也为化学技术的研究提供了更多支持。化学工程的发展也会与其他的学科产生交叉与融合，例如将化学工程与材料工程进行融合，可以实现材料科学的创新，生产出更多新型材料，应用到社会建设过程中的方方面面。另外，化学工程还可以和生物、能源、环境等学科进行融合，从而实现化学工程的全面发展。 3.2 化学工程与信息工程结合 计算机信息技术是当前时代背景下的一种全新技术，随着计算机信息技术的不断应用，化学工程的发展也变得越来越深入，化学工程与信息工程不断结合，是促进化学工程技术创新的重要途径。可以通过计算机技术收集大量信息，并且对这些信息进行精细计算，随着大量信息的统计和分析，可以得出很多重要的规律和结论，而且这些结论和规律还可以作为提高生产效率和生产经济效益的理论依据。将化学工程与信息工程进行融合，是未来化学工程技术研究的一个重要方向。 3.3 现代化 在化学工程与工艺的自动化中，化学工程属于化工行业的一级学科，所研究的项目内容也比较多，主要包括化学反应、物质分离、能量传递及运行优化等，从而使化学工程与工艺成为该领域比较重要的工作内容。同时，作为微观层面的加工技术，只有对化学工程与工艺的整体水平进行有效的提升，才可以更好的推动化学工程与工艺的发展，更好的满足时代发展需求。在新时代背景下，随着工业化领域的不断发展和扩大，化学工程与工艺现代化成为未来的主要发展趋势，因此，需要对其现代化路径进行全方位的探寻，并借助学科的融合与交叉来更好的推动化学工程与工艺现代化的发展，更好的提升工艺流程的效率、质量和稳定性，从而有效满足化学工程与工艺的规模化与精细化发展要求。 3.4 绿色化 化学工程与工艺的绿色化发展趋势，是新时代背景下满足生态需求服务于节能降耗生态理念的必要举措。长期以来，受到化学工程与工艺技术水平等诸多方面的限制，致使化学工业对于环境的污染较为严重，资源的消耗也一度过量，虽然科学技术水平不断提升，但生态环境的牺牲直到新时期才引起更多地重视。为此，可持续发展理论的普及与深化，要求当代化学工程与工艺要致力于不断增强环保技术，最大程度降低资源消耗并减少对于生态环境的污染，在工业生产进程中逐步淘汰一些有害化学物质，包括原材料和催化剂等等。最终实现从源头上防止污染物的产生，并提升对化学工业废物的回收与利用率。 3.5 自动化 就化学工程的学科特点来看，其属于化工行业的一级学科，所研究的项目包括能量传递、化学反应、物质分离以及运行优化等等，凭
环境审计研究 我国是一个发展中国家，坚持可持续发展的国家战略，核心是发展，要求在资源可持续利用和环境保护的前提下，实现经济和社会的发展。我国与世界上极大多数国家一样，在发展经济的过程中，在坚持资源可持续利用和环境保护的工作中既有宝贵的经验，也有沉痛的教训。由于这些沉痛的教训，各国越来越重视对环境的保护，尤其是近10年来，世界上许多国家在环境保护和治理的工作中，重视审计独立监督、评价职能的参与，尤其是国家审计职能参与环境保护和治理的工作。许多国家已成功地制订了相关的环境审计的法律、法规和审计规范，建立了相应的环境审计部门，培养了许多专职环境审计人员，环境审计已成为当前许多国家共同关注并全力予以实施的一项崭新的工作。 1995年最高审计机关国际组织召开以环境审计为主题的第十五届大会，大会发表的《开罗宣言》明确指出：“鉴于有关保护和改善环境的问题和重要性，国际审计组织鼓励各最高审计机关在行使审计职责时，对环境问题进行考虑”。作为一个最高国际审计机关组织，它所倡导和鼓励的审计方向必然是世界各国审计机关关注的重要领域，必然对各国的审计工作起着有效的指导作用。 我国的环境审计才刚刚起步，涉及的领域还基本局限在对环保资金的审计评价上，而这与当今国际环境审计的发展状况相比是远远落后了；我国的环境法规还不够完善，环境审计的规范几乎是一片空白；开展环境审计赖以存在的人们的环境意识还比较薄弱。本课题的研究，旨在通过借鉴先进国家的经验，结合我国国情和实践经验，对我国的环境审计在理论和实践上作一些前瞻性的初步探索，借以推动我国环境审计的立法、制定环境审计的规范、丰富我国环境审计实践的各项工作的开展。 一、环境审计的定义、意义和目标 l．环境审计的定义。对环境审计的认识，由于认知的背景和角度不同而不同，到目前为止主要有三种观点。 （l）“环境管理责任论”对环境审计的定义。“环境管理责任论”的观点是把环境管理责
《绪论》部分重点习题及参考答案 1．如何认识现代环境问题的发展过程 环境问题不止限于环境污染，人们对现代环境问题的认识有个由浅入深，逐渐完善的发展过程。 a、在20世纪60年代人们把环境问题只当成一个污染问题，认为环境污染主要指城市和工农业发展带来的对大气、水质、土壤、固体废弃物和噪声污染。对土地沙化、热带森林破环和野生动物某些品种的濒危灭绝等并未从战略上重视，明显没有把环境污染与自然生态、社会因素联系起来。 b、1972年发表的《人类环境宣言》中明确指出环境问题不仅表现在水、气、土壤等的污染已达到危险程度，而且表现在对生态的破坏和资源的枯竭；也宣告一部分环境问题源于贫穷，提出了发展中国家要在发展中解决环境问题。这是联合国组织首次把环境问题与社会因素联系起来。然而，它并未从战略高度指明防治环境问题的根本途径，没明确解决环境问题的责任，没强调需要全球的共同行动。 c、20世纪80年代人们对环境的认识有新的突破性发展，这一时期逐步形成并提出了持续发展战略，指明了解决环境问题的根本途径。 d、进入20世纪90年代，人们巩固和发展了持续发展思想，形成当代主导的环境意识。通过了《里约环境与发展宣言》、《21世纪议程》等重要文件。它促使环境保护和经济社会协调发展，以实现人类的持续发展作为全球的行动纲领。这是本世纪人类社会的又一重大转折点，树立了人类环境与发展关系史上新的里程碑。
2．你对于氧、碳、氮、磷、硫几种典型营养性元素循环的重要意义有何体会 （1）氧的循环： （2）碳的循环：
（3）氮的循环 （4）磷的循环
（5）硫的循环
（6）体会：氧、碳、氮、磷和硫等营养元素的生物地球化学循环是地球系统的主要构成部分，它涉及地层环境中物质的交换、迁移和转化过程，是地球运动和生命过程的主要营力。 3．根据环境化学的任务、内容和特点以及其发展动向，你认为怎样才能学好环境化学这门课程 （1）环境化学的任务、内容、特点：环境化学是在化学科学的传统理论和方法基础上发展起来的，以化学物质在环境中出现而引起的环境问题为研究对象，以
化工行业的发展现状与前景 罗梦玲化环1104 2011113020407 “入世”以来，我国化工产业发生了巨大变化，化学品市场在世界上的地位进一步得到提升，化学品产量持续增长，化学品进口的年均增长率近十年来一直居世界首位，我国化工园区的基地化、规模化正在加速，外商外资全方位进入我国市场的步伐明显加快，烯烃及其下游衍生物装置正在向规模化发展，我国化工产业已经进入了一个全方位、多层次、宽领域的开放、竞争和发展的新阶段。2005年我国取代德国，登上全球化工产业第三大国的位置。到2005年。我国已经有十余种主要石油化工产品的产量居世界前列，其中化肥、合成氨、纯碱、硫酸、染料、磷矿、磷肥、合成纤维、胶鞋等产量居第一位；农药、烧碱、轮胎产量居设计界第三位；原油生产、合纤单体、合成胶、合成树脂、合成纤维能力和产量、部分合成单体能力和产量都居世界前列。由于国内产能产量大幅提高，我国主要的石油石化产品的自给能力有了不同程度的提高。就总量而言，我国已成为世界上主要的精细化工产品生产国之一。根据中国化工报的统计数据，2008年我国规模以上企业农药总产量达190.2万吨，已居世界第一位。未来，我国将在农药、涂料、染料、食品添加剂、胶黏剂、电子化学品及水处理剂7个领域重点开发新型高附
加值产品，满足各产业需要。 “十五”、“十一五”期间，我国石油和化工产业基地快速发展，除原有的化工基地将继续改造和扩建外，在临海、临江或资源丰富地区建设的国家及化学工业园区都将进入快速发展阶段，如：上海化学工业区、南京等化工区、江苏张家港扬子江国际化工园区等。现全国已有60多个建设或拟建的化工园区，这些化工园区交通运输便利、产品靠近市场、园区内原料和产品相互配套、劳动力便宜、公用工程设施完善等，给投资者创造了比较好的条件，美、日、德等外资公司大量进入这些园区。精细化工和专用化工产品将成为新的增长点，“绿色化工”也将是我国化工产业未来发张的必然趋势。根据我国石油和化学工业协会预测，近年来我国石油和化工产业将以年均7%—10%的速度增长，将远远高于世界目前3%—4%的增长速度，我国石油产业的世界市场份额将逐年增大。 近年来，以欧美大石油石化公司为主，日、韩、中东等国家地区紧跟其后的外资企业加大了对我国市场的投入，规模日趋加大，业务领域日趋广泛，产业链结构日趋完善，是我国石化产业市场化进程进一步加快，多元化竞争格局已经形成。目前外资已经形成了以油品营销、石油化工、精细化工、专用化学品、功能化学品、合成材料加工、石油石化仓储物流、高附加值终端产品为重点的投资发展产业集群，有
当代无机化学发展前沿 【论文摘要】: 无机化学是化学学科里其它各分支学科的基础学科，在近年来取得较突出的进展，主要表现在固体材料化学、配位化学等方面。未来无机化学的发展特点是各学科交叉纵横相互渗透，用以解决工业生产与人民生活的实际问题。文章就当代无机化学研究的前沿与未来发展趋势做了简要阐述。 当前无机化学的发展趋向主要是新型的无机化合物的合成和应用，以及新的研究领域的开辟和建立。因此21世纪理论与计算方法的运用将大大加强理论和实验更加紧密的结合。同时各学科间的深入发展和学科间的相互渗透，形成许多学科的新的研究领域。例如，生物无机化学就是无机化学与生物学结合的边缘学科；固体无机化学是十分活跃的新兴学科；作为边沿学科的配位化学日益与其它相关学科相互渗透与交叉。 根据国际上最新进展和我国的具体情况,文章就“无机合成与制备化学研究进展”和“我国无机化学最新研究进展”两个方面进行阐述： 一、无机合成与制备化学研究进展 无机合成与制备在固体化学和材料化学研究中占有重要的地位, 是化学和材料科 学的基础学科。发展现代无机合成与制备化学, 不断地推出新的合成反应和路线或改进和绿化现有的陈旧合成方法, 不断地创造与开发新的物种, 将为研究材料结构、性能(或功能) 与反应间的关系、揭示新规律与原理提供基础。近年来无机合成与制备化学研究的新进展主要表现为以下几个方面： （一）极端条件合成 在现代合成中愈来愈广泛地应用极端条件下的合成方法与技术来实现通常条件下无法进行的合成, 并在这些极端条件下开拓多种多样的一般条件下无法得到的新化合物、新物相与物态。超临界流体反应之一的超临界水热合成就是无机合成化学的一个重要分支。 （二）软化学合成 与极端条件下的合成化学相对应的是在温和条件下功能无机材料的合成与晶 化, 即温和条件下的合成或软化学合成。由于苛刻条件对实验设备的依赖与技术上的不易控制性, 减弱了材料合成的定向程度。而温和条件下的合成化学——即“软化学合成”,正是具有对实验设备要求简单和化学上的易控性和可操作性特点, 因而在无机材料合成化学的研究 领域中占有一席之地。 （三）缺陷与价态控制 缺陷与特定价态的控制是固体化学和固体物理重要的研究对象, 也是决定和优化 材料性能的主要因素。材料的许多性质如发光、导电、催化等都和缺陷与价态有关。晶体生长行为和材料的反应性与缺陷关系密切, 因此, 缺陷与价态在合成中的控制显然成为重要的科学题。缺陷与特定价态的生成和变化与材料最初生成条件有关, 因此，可通过控制材料生成条件来控制材料中的缺陷和元素的价态。 （四）计算机辅助合成 计算机辅助合成是在对反应机理有了了解的基础上进行的理论模拟过程。国际上一般为建立与完善合成反应与结构的原始数据库, 再在系统研究其合成反应与机理的基础
砷钼酸盐化学研究进展与展望 巩培军104753140807 物理化学 摘要：多金属氧酸盐以其丰富多彩的结构及其自身的优良分子特性，包括极性、氧化还原电位、表面电荷分布、形态及酸性，使其在很多领域，尤其是材料、催化、药物等方面具有潜在应用前景，因而受到人们的广泛关注。本文选择目前报道尚少的砷钼杂多化合物为研究重点。 Abstract: Polyoxometalates (POMs), a fascinating class of metal–oxygen cluster compounds with a unique structural variety and interesting physicochemical properties, have been found to be extremely versatile inorganic building blocks in view of their potential applications in catalysis, medicine, and materials. In this paper, the main work has been focused on the rare reported arsenomolybdates. Keywords: polyoxometalates; physicochemical properties; applications 1 多酸概述 多金属氧酸盐化学至今已有近二百年的历史，它是无机化学中的一个重要研究领域[1-3]。早期的多酸化学研究者认为无机含氧酸经缩合可形成缩合酸：同种类的含氧酸根离子缩合形成同多阴离子，其酸为同多酸；不同种类的含氧酸根离子缩合形成杂多酸阴离子，其酸为杂多酸[4]。现在文献中多用Polyoxometalates (多金属氧酸盐) 及Metal-oxygen clusters (金属氧簇)来代表多酸化合物。 从结构上多酸是由前过渡金属离子通过氧连接而形成的金属氧簇类化合物，它的基本的结构单元主要是八面体和四面体。多面体之间通过共角、共边或共面相互连接。根据多面体的连接方式不同，多金属氧酸盐可划分为不同的结构类型，如Keggin、Dawson、Silvertone、Anderson、Lindqvist 和Waugh 结构等，它们被称为多金属氧酸盐最常见的六种基本结构类型（图1）。（1）Keggin 结构，其阴离子通式可表示为[XM12O40]n– (X = P、Si、Ge、As、B、Al、Fe、Co、Cu 等；M = Mo、W、Nb 等)；（2）Wells—Dawson 结构，其阴离子通式可表示为[X2M18O60]n– (X = P、Si、Ge、As 等；M = Mo、W 等)；（3）Silverton 结构，其阴离子通式为[XM12O42]n– (X = Ce IV等；M = Mo VI 等)；（4）Anderson 结构，其阴离子通式为[XM6O24]n– (X = Al、Cr、Te、I 等；M = Mo 等)；（5）Lindqvist 结构，其阴离子的通式为[M6O19]n– (M = Nb V、Ta V、Mo VI、W VI等)；（6）Waugh 结构，其阴离子通式为[X2M5O23]n– (X = P V等；M = Mo VI等)。其结构又决定其特殊性质的，如强酸性、氧化性、催化活性、光致变色、电致变色、导电性、磁性等。多金属氧酸盐由于各种确定的结构和特异、优越的物理化学性质，使它们在催化[5]、材料科学[6]、化学及医药学[7]等方面具有重要的应用前景。多金属氧酸盐可根据组成不同分为同多(iso)和杂多(hetero)金属氧酸盐两大类。这种分类方法一直沿用早期化学家的观点:即由同种含氧酸盐缩合形成的称同多酸(盐)，由不同种含氧酸盐缩合形成的称为杂多酸(盐)。多酸化学经过近两个世纪的发展，已经成为无机化学的一个重要分支和研究领
对环境化学的发展相关问题的探讨 [摘要]随着我国经济的迅速发展和科技水平的逐渐提升，促使着环境化学工程行业也在不断的朝前发展，尤其是人类在社会中很需要环境化学的用途与研究。对于环境化学这个专业，要求环境化学的工作者利用先进的科学技术来研究和改良人类社会环境系统和环境化学工程，对解决人类环境化学污染问题有着重要的贡献。本文通过研究近年来环境化学取得的成果以及工作经验，对环境化学的发展新前景来探讨，从不同的角度做出论述。 [关键词]环境化学研究成果污染控制前进动向中图分类号：X13 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）20-0320-01 环境化学是人类科学环境研究中的一个重要部分、分支，但是它始终与其他学科专业知识相互联系、涉及，所以在发展环境化学中一定要在以其他相关学科的支持下进行，才能得到良好的纵向的发展。从环境化学物质、化学品、化学污染物的研究发展来看，并在生态毒理研究的技术支持下已经发展到分子水平，且支持了化学物质活性以及毒性的预测工作。目前国际环境化学研究领域已经对化学品的“源”以及释放表征、迁移归宿做出了深入的研究，而且对于化学
品的安全评测也已经从单一化学物质发展到复杂化学物质，并且开始有进入生态系统的研究。 一、环境化学的发展 不可否认，环境化学的研究发展为大气、水、土壤环境等的污染防治提供了使用价值，其初步形成了新型的学科体系，为我国的环境污染防治和环境的保护做出了贡献。 （一）发展历程 自19世纪70年代开始，对于环境化学的研究就已经从各个方面着手，其大致包含为污染源的普查、污染控制、环境容量等，其中工业“三废”的污染涉及面较广，投入精力相对较多。在迅速发展的同时，近年来酸雨的形成、水体富营养化等与人类生活息息相关的环境问题将其的发展推向了高潮，并且在环境化学方面还包含了形态分析、采样技术等多个方面，着重于对大气污染物的表征、迁移、转化以及有机物的水环境化学等的研究。这些研究的发展也在实际中起到积极的作用，推动了我国环保事业的前进，促进了学科的发展。现阶段，其向纵深发展，逐步形成体系和特色，真正实现了可持续性发展的目标。我国环境化学的迅速发展以及学科之间的相互交错，使得环境化学的内容得到了丰富和提高，已经加快了迈向国际化的脚步。 （二）可持续发展对其的影响 环境科学的研究是与国际水平存在差距的。根据国情
化学工程与工艺发展趋势 摘要：从化学工程与工艺发展现状出发,讨论化学工程与工艺发展的趋势。自动化、清洁生产、创新化以及新型能源的开发是化学工程与工艺的发展趋势。期望能够引起相关工作者的思考,对相关工作者有所帮助。 关键词：化学工程;工艺;创新化;新能源 1化学工程与工艺概述 化学工程(简称化工)包括石油精炼工业、有机合成工业、金属材料制造工业、食品加工工业、塑料制造、纤维制造等传统的化工制造工业,随着科学技术的发展,化学工程还囊括了纳米技术等高新技术以及生物制药等新兴工程。化工是我国国民经济的重要组成部分。化工为工农业的发展提供所需的各类原材料,是国家农业经济发展的动力;化工为人们提供衣食住行的保障,与人们的生活休戚相关;化工为国防提供尖端的高新技术材料,能够巩固我国国防。总之,化学工程的发展与我们休戚相关,本文将从化学工程及工艺的发展现状展开分析,进而探讨化学工程及工艺发展的趋势。
2化学工程与工艺发展的现状 化学工业是我国国民经济的重要组成部分。化学工业是国家经济发展的动力,是人们衣食住行的保障,是国防的坚实后盾。我国化学工程及工艺存在着生产工艺落后,资源能源利用率低,环境污染大,产能低,管理模式落后等问题。在经济的发展过程中,化工企业的经济发展与产生的环境污染问题之间的关系,也日益引起了广泛的关注。我国化工企业发展较晚,技术及工艺相对落后,导致了能源利用效率低、污染物排放量大。并且我国化工行业节能环保意识比较薄弱,发展循环经济的观念比较落后;化工企业缺乏专业的节能减排专业人才的指导、节能减排理论知识和实际生产的脱节等给我国化工企业发展循环经济带来的阻碍。当今世界,科学技术的发展日新月异,各行各业的不断发展,局势变化波诡云谲,竞争日趋激烈,但伴随着激烈竞争的是空前的机遇。我国化学工程及工艺应该紧跟时代的步伐,对现有化学工艺及技术进行更新、创新,改变传统的化学工艺发展模式。 3化学工程与工艺发展趋势 在新时代背景下,科学技术不断发展,化学工程与工艺向着自动化的方向发展。自动化水平的提高能够显著提升生产
化学学科的前沿方向与优先领域基础学科在整个自然科学体系中占有十分重要的地位和作用。由基础科学研究产生的大量新思想、新理论、新效应等为应用科学提供了理论基础，对现代技术的发展有巨大的推动作用。国内外大量事实说明，"科学理论不仅更多地走在技术和生产的前面，而且为技术、生产的发展开辟着各种可能的途径"。基础研究是社会与科学发展的基础，而基础学科的建设与发展，是基础科学研究的基础。 化学和其它科学一样，是认识世界和改造世界重要学科。它与物理科学、生命科学等相互渗透，不断形成新的交叉学科。 学科的前沿方向与优先领域为： （1）合成化学； （2）化学反应动态学； （3）分子聚集体化学； （4）理论化学； （5）分析化学测试原理和检测技术新方法建立； （6）生命体系中的化学过程； （7）绿色化学与环境化学中的基本化学问题； （8）材料科学中的基本化学问题； （9）能源中的基本化学问题； （10）化学工程的发展与化学基础。 今日化学何去何从 今日化学何去何从？对于这个问题有两种回答：第一种回答：化学已有200余年的历史，是一门成熟的老科学，现在发展的前途不大了；21世纪的化学没有什么可搞了，将在物理学
与生物学的夹缝中逐渐消微。第二种回答：20世纪的化学取得了辉煌的成就，21世纪的化学将在与物理学、生命科学、材料科学、信息科学、能源、环境、海洋、空间科学的相互交叉，相互渗透，相互促进中共同大发展。本文主张第二种回答。 1. 20世纪化学取得的空前辉煌成就并未获得社会应有的认同 在20世纪的100年中，化学与化工取得了空前辉煌的成就。这个“空前辉煌”可以用一个数字来表达，就是2 285万。1900年在Chemical Abstracts（CA）上登录的从天然产物中分离出来的和人工合成的已知化合物只有55万种。经过45年翻了一番，到1945年达到110万种。再经过25年，又翻一番，到1970年为236.7万种。以后新化合物增长的速度大大加快，每隔10年翻一番，到1999年12月31日已达2 340万种。所以在这11年中，化学合成和分离了2 285万种新化合物、新药物、新材料、新分子来满足人类生活和高新技术发展的需要，而在1900年前的历史长河中人们只知道55万种。从上面的数字还可以看出，化学是以指数函数的形式向前发展的。没有一门其他科学能像化学那样在过去的100年中创造出如此众多的新化合物。这个成就用“空前辉煌”来描述并不过分。但“化学家太谦虚”（这句话是Nature 杂志在2001年的评论中说的，参见文献[1]），不会向社会宣传化学与化工对社会的重要贡献。因此20世纪化学取得的辉煌成就，并未获得社会应有的认可。 2.20世纪发明的七大技术中最重要的是信息技术、化学合成技术和生物技术 报刊上常说20世纪发明了六大技术： ①包括无线电、半导体、芯片、集成电路、计算机、通讯和网络等的信息技术； ②基因重组、克隆和生物芯片等生物技术； ③核科学和核武器技术； ④航空航天和导弹技术； ⑤激光技术； ⑤纳米技术。
我国环境审计的现状、问题及对策 我国环境审计的现状.问题及对策环境审计与可持续发展理论有机结合，它始于20世纪60年代以后。最初是以内部审计的方式进行的，旨在防范企业可能遭到环境诉讼和可能由此带来的巨大财务风险。1995年最高审计机关国际组织在埃及开罗召开的第五届大会上，把环境和可持续发展列为主要议题，并发布了开罗宣言。开罗会议确定了环境审计的定义和内容。环境保护是人类永恒的主题。如果对自然环境的破坏以及自然资源的枯竭这些问题认识不足，重视不够，不去认真地加以研究和解决，那么人类就会受到自然界的惩罚，最终必然会威胁人类自身的生存和发展。在现代化建设中，必须把实现可持续发展作为一项重大战略，把保护环境放到重要位置。审计作为一项综合的经济监督行为，必须在经济.社会与环境的协调和可持续发展中发挥积极作用。但现实中看到，由于缺乏正确的理论指导和对环保资金收支不能进行经常性的审计监督，没有健全的环境审计准则和评价标准体系，导致环保资金大量流失，使亟待解决的一些环保问题难以处理等现象。因此，结合我国国情，借鉴国外环境审计的先进理论和实践，研究和探索我国环境审计的基本理论，规范环境审计的内容，探讨其未来的发展，具有重要的理论意义和实践意义。环境审计是由有关审计组织依据环境法规政策和标准，遵循审计准则，系统地.定期地对被审单位的环境活动.环境财务信息
和环境管理系统的真实性.合规性和有效性进行监督.评价和鉴证，并将审计结果报告委托方。环境审计要审查各级政府制定的环境政策和措施是否符合经济的可持续发展战略；审查企业是否建立了符合国家相关法律.法规.政策，适合本企业生产经营特点的环境管理体系并付诸于实践；审查环保资金筹集和使用的真实性.合理性和效益性等，纠正错误.查出弊端，以促使被审单位在追求经济效益的同时，兼顾环境效益和社会效益，监督被审单位切实履行其环境责任和社会责任。因此，开展环境审计可以为环境利益相关者提供服务，是环境经济管理的要求，也是实现社会和经济可持续发展战略的客观要求。因此，笔者结合我国国情和环境审计中存在的问题，认为完善和规范我国环境审计理论和实践应主要从以下几方面进行。 一.建立.健全环境审计的技术标准和环境经济评价指标体系审计机构进行环境审计，需要建立.健全应遵循的技术标准。主要是指应建立相应的具体准则，并使其具备实践上的可操作性，因为它是衡量环境审计质量的标准。最高审计机关国际组织环境审计委员会的从环境视角进行审计活动的指南提出最好的办法，是建立一套框架性的理论基础，指导审计机关如何充分考虑审计的类型.审计标准的目的和来源，建立技术标准。环境审计涉及的专业知识较广，我国环境审计起步又较晚，缺乏环境审计规范.环境审计方法和环境审计实务等理论研究和实践经验。建立健全和完善的环境审计准则目前尚有难度，而在实际工作中，如何确定环
化学前沿综述报告 摘要：催化剂的概念以及在新能源和环境治理中的应用，如：煤燃烧、废水处理。关键字：催化剂煤燃烧废水处理 化学前沿综述课不是一门只是教授书本知识的课程。在这里我学到了很多新鲜、实际的知识，大大拓宽了知识面。从中了解了当前化学各学科大致的发展方向以及如何在实际中将所学到的化学专业知识应用起来。在“化学反应动力学前沿简介”报告中我了解到了固体表面特征、固体表面孔的类型、固体表面力与吸附的关系、以及吸附原理、吸附平衡及其表征方法。在“自组装与光子晶体”报告中我了解了光子晶体是将两种或两种以上介质材料排列成具有光波长量级的一维、二维或三维周期结构的人工晶体。由于光子晶体具有光子带隙,光子局域等特性, 所以它具有巨大的应用前景。在“过渡金属催化的碳氢键活化”报告中我了解了碳氢键活化反应都需要对底物进行卤化或金属化等预活化步骤,因此过渡金属催化的通过碳氢键活化直接构筑碳-碳键的方法就成为构筑碳-碳键的绿色经济的途径。在这门课中也是我对催化剂有了新的了解和认识，催化剂在实际应用是广泛的，如在新能源和环境治理中。 当前新能源问题和环境治理是社会关注的热点，而催化剂在这两个领域将是很有作为的。新能源领域：我国是能源消耗大国，而在我国能源消耗结构中，煤占有重要地位。所以合理有效开发利用煤是一个具有现实意义的课题。环境治理方面：我国和全球都面临着严重的环境问题，其中水污染尤为严重，治理也就尤为迫切。所以利用催化剂在治理水污染具有长远意义。下面就简述一下催化剂的概念和在工业实际中的应用。 催化剂会诱导化学反应发生改变，而使化学反应变快或减慢或者在较低的温度环境下进行反应。催化剂在工业上也称为触媒。化学催化剂的应用历史很长，特别在石油化工、精细化工、有机化工和生物化工中，可以说，催化技术已成为化学工业最关键的核心技术之一。据统计，到目前为止，人类所掌握的化学反应80%以上必须在催化剂存在下才能实现。在化学工业生产中，最常用的催化剂是无机酸和无机碱。催化剂对化学反应速率的影响非常大，有的催化剂可以使化学反应速率加快到几百万倍以上。催化剂一般具有选择性，它仅能使某一反应或某
第一章绪论 4．根据环境化学的任务、内容和特点以及其发展动向，你认为怎样才能学好环境化学这门课程 （1）环境化学的任务、内容、特点：环境化学是在化学科学的传统理论和方法基础上发展起来的，以化学物质在环境中出现而引起的环境问题为研究对象，以解决环境问题为目标的一门新兴学科。环境化学是一门研究有害化学物质在环境介质中的存在、化学特性、行为和效应及其控制的化学原理和方法的科学。它既是环境科学的核心组成部分，也是化学科学的一个新的重要分支。 （2）环境化学的发展动向：国际上较为重视元素的生物地球化学循环及其相互耦合的研究；重视化学品安全评价；重视臭氧层破坏、气候变暖等全球变化问题。我国优先考虑的环境问题中与环境化学密切相关的是：以有机物污染为主的水质污染；以大气颗粒物和二氧化硫为主的城市空气污染；工业有毒有害废弃物和城市垃圾对大气、水和土地的污染等。 （3）学好这门课的观点：环境化学包含大气、水体和土壤环境化学多个分支学科，研究有害化学物质在大气、水体和土壤环境中的来源、存在、化学特性、行为和效应及其控制的化学原理和方法。这就决定了环境化学研究中需要运用现场研究、实验室研究、实验模拟系统研究和计算机模拟研究相结合的系统研究方法，主要以化学方法为主，还要配以物理、生物、地学、气象学等其他学科的方法。因此，要求研究人员具有较广泛的各相关学科的理论知识和实验动手能力。我们在日常学习中应当以开阔的视野，除了环境化学之外，广泛涉猎各相关学科，并注重培养自己的实验操作，如此才可能学好这门课。 5、环境污染物有哪些类别当前世界范围普遍关注的污染物有哪些特征 答：环境污染物的类别：环境污染物按受污染物影响的环境要素可分为大气污染物、水体污染物、土壤污染物等；按污染物的形态，可分为气体污染物、液体污染物和固体污染物；按污染物的性质，可分为化学污染物、物理污染物和生物污染物；按污染物在环境中物理、化学性状的变化，可分为一次污染物和二次污染物（一次污染物称为原生污染物，二次污染物又称为次生污染物）。当前世界范围最关注的化学污染物主要是持久性有机污染物，具有致突变、致癌变和致畸变作用的所谓“三致”化学污染物，以及环境内分泌干扰物。 第二章大气环境化学 1大气的主要层次是如何划分的每个层次具有哪些特点 根据温度随海拔高度的变化情况划分的：对流层气温随着海拔高度的增加而降低，大约每上升100m，温度降低℃、密度大；平流层温度随海拔高度的升高而明显增加、空气没有对流运动，平流运动占优势、空气比对流层稀薄得多、有厚约20km的一层臭氧层；中间层温度随海拔增加迅速降低、空气较稀薄、对流运动非常激烈；热层空气高度电离、更加稀薄、大气温度随海拔高度增加而迅速增加。
环境化学工程的现状及发展 化学工程随化学工业的发展而发生并演变, 反过来又推动化学工业的发展。在过去的一百年, 化学工业与化学工程技术历经了孕育、诞生、发展, 直至形成今天庞大产业的过程。它每年为社会提供数以亿吨计的千百万种合成产品, 是我们衣、食、住、行须臾难以离开的物质基础, 为社会繁荣作出了巨大的贡献。 一、环境化学工程的现状 20 世纪60 年代和70 年代初期, 工业发达国家经济发展迅猛, 增长速度较快。但由于忽视对环境污染的控制与治理, 致使环境污染问题日趋严重, 公害事件不断发生, 社会反应强烈, 引起了各国政府的关注, 采取了各种环境保护措施和对策, 加强环境管理, 制订各种环境保护法规和法律, 规定污染物排放标准, 增加环境保护投资, 以控制污染, 改善环境。 这些措施虽然在局部地区或一定时期内起到一定的作用, 但却未从根本上消除或减少污染的增长, 不能适应经济发展和人类进步的要求。 1979 年在日内瓦召开的?? 环境保护领域内进行国际合作的全欧高级会议??上, 通过了《关于少废无废技术( 工艺) 和废物利用宣言》，指出：无废技术是使社会和自然取得和谐关系的战略方向和重要手段。欧洲共同体委员会在一篇报告中对清洁工艺下的定义为：清洁工艺就是以最合理地使用原料和能源来生产产品的一种技术, 同时在生产过程和成品的使用过程中, 减少排入环境中的可产生污染的废水和废物量。在法国, 根据《预防优于治理》这一原则, 几乎所有经过改造的、产生较少废物的生产工艺, 或所有对废物进行循环利用的生产工艺, 都被称为清洁工艺或对环境有益的工艺、对环境安全而合理的工艺等。1984 年联合国欧洲经济委员会在原苏联召开的国际会议上, 对无废工艺作了进一步的解释：无废工艺乃是这样一种生产产品的方法( 流程、企业、地区、生产综合体) , 借助这种方法，所有的原料和能源在原凋资源- 生产- 消费-二次原料资源的循环中得到最合理的综合利用。同时对环境的任何作用都不致破坏它的正常功能。有的学者认为，无废工艺的概念应当包括无害、节能、省地、复用、闭路等内涵。从技术上讲是一种具体技术。 美国在1990 年就颁布了污染防治案, 将污染防止确立为国案. 1995 年推出了总统绿色化学挑战奖，表彰在绿色化学研究与开发中有重要突破和成就的单位和个人。我国国家自然科学基金委员会与中国石化公司联合立项, 资助了九五重大基础研究项目环境友好石油化工催化化学与化学反应工程，其目的是开展环境友好的催化化学和反应的研究。1998 年，我国举办了第一届国际绿色化学高级研讨会， 1999 年，我国在四川大学举行第二届绿色化学高级研讨会。 化学工业作为造成大规模严重环境污染的主要过程之一, 为了从根本上解决环境污染问题, 实现化学工业的可持续发展, 必须以预防为主, 从源头着眼, 从工艺入手, 开辟绿色化工技术, 将污染减少或消除在生产工艺过程之中。化学工程进入了环境化学工程时期。 二、环境化学的发展 新原理、新方法和新技术研究开发仍然是环境分析化学获得质的飞跃的原动力。可适用于极复杂基体中众多已知和未知污染物同时定性鉴定和准确定量的具有高分辨能力的新型色谱和质谱联用技术需要给予高度关注，例如，色谱技术中的多维色谱由于其高分辨能力可在复杂环境样品分析中发挥重要作用，而亲水性相互作用色谱则可完成高度极性和水溶性代谢产物和降解产物的分析和鉴定。飞行时间质谱( tof-ms) 、四极杆飞行时间质谱( q-tof-ms) 和高分辨质谱( hrms) 等具有全扫描和准确质量分析功能的质谱与各种色谱技术的联用将使得同时鉴定和测定目标和非目标污染物以及超复杂基体样品的分析变得更加简单，从而在新型污染物发现和识别中扮演重要角色。先进的同位素质谱技术和手性分离分析技术将在微量污染物的准确定量、污染源解析中获得更多应用，生物检测、生物标志物和被动采样等可反映污染物生物效应和环境风险的新方法将得到更大发展，原位、现场、快速检测方法将在