綠色催化過程與工藝（第2版）

第1章 綠色化學引論
1.1 化學工業(yè)與可持續(xù)發(fā)展
1.1.1 可持續(xù)發(fā)展的基本概念
1.1.2 化學工業(yè)的特點和可持續(xù)發(fā)展之路
1.2 低碳經(jīng)濟與化學工業(yè)
1.3 綠色化學的誕生
1.4 綠色化學的含義及特點
1.5 綠色化工過程的相關術語和度量因子
1.5.1 原子經(jīng)濟性和原子利用率
1.5.2 環(huán)境因子和環(huán)境系數(shù)
1.5.3 質量強度
1.5.4 綠色組裝過程
1.5.5 清潔生產(chǎn)
1.6 綠色化學的研究內容與實現(xiàn)途徑
1.6.1 綠色化學的研究內容
1.6.2 綠色化學的實現(xiàn)途徑
1.6.3 綠色化學的12項準則
1.6.4 綠色化學準則的發(fā)展
1.6.5 綠色工程原則
1.7 美國“總統(tǒng)綠色化學挑戰(zhàn)年度獎”簡介
附錄
參考文獻
第2章 綠色化學品——碳酸二甲酯的合成及其應用
2.1 碳酸二甲酯的性質
2.2 碳酸二甲酯工業(yè)化生產(chǎn)工藝
2.2.1 光氣化法
2.2.2 酯交換法
2.2.3 甲醇液相氧化羰基化法
2.2.4 甲醇氣相氧化羰基化兩步法
2.3 甲醇氣相氧化羰基化直接合成碳酸二甲酯
2.3.1 PdCl2CuCl2KOAcAC系催化劑
2.3.2 銅氧化物催化劑
2.4 甲醇尿素醇解法合成碳酸二甲酯
2.5 甲醇與CO2合成碳酸二甲酯
2.6 生物質甘油為初始原料合成碳酸二甲酯
2.7 甲醇、環(huán)氧丙烷、二氧化碳為原料直接合成碳酸二甲酯
2.8 碳酸二甲酯替代光氣綠色合成異氰酸酯
2.8.1 光氣的性質
2.8.2 異氰酸酯的光氣化工業(yè)生產(chǎn)方法
2.8.3 碳酸二甲酯代替光氣綠色合成甲苯二異氰酸酯
2.8.4 碳酸二甲酯代替光氣綠色合成二苯甲烷二異氰酸酯
2.8.5 碳酸二甲酯代替光氣綠色合成六亞甲基二異氰酸酯
2.8.6 氨基甲酸甲酯分解制異氰酸酯的反應機理
2.9 異氰酸酯的其他合成方法
2.9.1 尿素醇法合成異氰酸酯
2.9.2 二硝基苯還原羰基化反應合成甲苯二異氰酸酯
2.9.3 硝基苯還原羰基化法合成二苯甲烷二異氰酸酯
2.9.4 苯胺氧化羰基化法合成二苯甲烷二異氰酸酯
2.9.5 脲醇解法合成異氰酸酯
2.9.6 碳酸二甲酯和二苯基脲耦合法合成異氰酸酯
2.9.7 CO2一步法合成異氰酸酯
2.10 聚碳酸酯合成的新路線
2.10.1 利用碳酸二甲酯代替光氣的熔融法
2.10.2 雙酚A直接氧化羰基化合成路線
2.11 碳酸二苯酯合成路線
2.11.1 DPC光氣化合成方法
2.11.2 酯交換合成法
2.11.3 苯酚氧化羰基化合成DPC法
2.12 碳酸二甲酯在甲基化反應中的應用
2.12.1 C甲基化反應
2.12.2 苯酚的O甲基化反應
2.12.3 碳酸二甲酯與硫醇的反應
2.12.4 苯胺的N甲基化反應
2.13 碳酸二甲酯在合成生物柴油中的應用
2.13.1 化學催化法
2.13.2 酶催化法
2.13.3 超臨界法
2.14 碳酸二甲酯在大氣保護中的應用
2.14.1 碳酸二甲酯作為汽油添加劑
2.14.2 碳酸二甲酯作為柴油添加劑
2.14.3 碳酸二甲酯用作取代CFC的制冷機的機油
2.14.4 碳酸二甲酯作為捕集CO2的溶劑
2.15 碳酸二甲酯在二甘醇雙烯丙基碳酸酯（ADC）合成中的應用
2.16 碳酸二甲酯的其他應用
參考文獻
第3章 環(huán)境友好固體酸和酸性離子液體及其應用
3.1 固體酸的定義、分類及測定
3.1.1 定義與分類
3.1.2 酸性測定
3.2 金屬氧化物
3.2.1 氧化鈦和氧化鋯
3.2.2 氧化鈮和氧化鉭
3.2.3 氧化鋁和氧化硅
3.2.4 固體磷酸
3.3 復合金屬氧化物
3.3.1 酸性產(chǎn)生機理
3.3.2 影響二元氧化物酸堿性的因素
3.3.3 具有代表性的二元氧化物
3.4 黏土礦物
3.4.1 層狀硅酸鹽類
3.4.2 層狀硅酸鹽與交聯(lián)黏土的酸性
3.4.3 層狀硅酸鹽催化劑上的有機反應
3.4.4 交聯(lián)黏土的催化作用
3.5 沸石分子篩
3.5.1 沸石分子篩的結構
3.5.2 沸石的酸性
3.5.3 金屬硅酸鹽沸石的酸性
3.5.4 AlPO4n、SAPOn及其有關性質
3.5.5 沸石分子篩上的擇形反應
3.6 雜多酸化合物
3.6.1 概述
3.6.2 制備與物性
3.6.3 固體狀態(tài)的酸性質
3.6.4 酸催化作用
3.6.5 雜多酸催化劑在石油化工中的應用
3.7 離子交換樹脂
3.7.1 離子交換樹脂的結構
3.7.2 苯乙烯二乙烯基苯離子交換樹脂的催化特性
3.7.3 NafionH所催化的有機反應
3.8 固體超強酸
3.8.1 概述
3.8.2 SO2-4MxOy型固體超強酸
3.8.3 負載金屬氧化物固體超強酸
3.8.4 固體超強酸在石油化工中的應用
3.9 碳基固體酸
3.9.1 碳基固體酸的制備與性質
3.9.2 碳基固體酸在催化反應中的應用
3.10 應用固體酸取代液體酸的典型石油化工過程
3.10.1 苯與乙烯烷基化反應制備乙苯
3.10.2 苯與丙烯烷基化反應制備異丙苯
3.1.3 異丁烷與烯烴烷基化制備高辛烷值汽油調和組分
3.10.4 酯化、醚化及水合反應
3.11 酸性離子液體
3.11.1 離子液體的性質
3.11.2 離子液體制備和提純方法
3.11.3 酸性離子液體類型
3.11.4 酸性離子液體制備
3.11.5 酸性離子液體表征
3.11.6 離子液體對催化反應性能的影響
3.11.7 離子液體在催化反應分離中的應用
3.11.8 酸性離子液體在聚合反應中的應用
3.11.9 酸性離子液體在烷基化反應中的應用
3.11.10 酸性離子液體在重排反應中的應用
3.11.11 酸性離子液體在酯化反應中的應用
3.11.12 酸性離子液體在縮合反應中的應用
3.11.13 離子液體實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的挑戰(zhàn)
參考文獻
第4章 超臨界流體中的催化反應過程
4.1 超臨界流體中化學反應的相關基礎
4.1.1 高壓相行為
4.1.2 化學反應平衡
4.1.3 超臨界條件下的反應動力學
4.1.4 超臨界流體的共溶劑效應
4.1.5 超臨界反應常用的流體介質
4.2 超臨界流體中分子催化反應
4.2.1 分子催化簡述
4.2.2 超臨界流體中有機金屬化合物的合成
4.2.3 超臨界流體中有機化學反應
4.2.4 超臨界流體中均相催化反應
4.3 超臨界流體中的多相催化反應
4.3.1 超臨界條件下的FT合成反應
4.3.2 應用超臨界CO2合成碳酸丙烯酯
4.3.3 超臨界狀態(tài)下固體酸催化反應
4.3.4 超臨界條件狀態(tài)下多相催化氧化反應
4.3.5 超臨界狀態(tài)下其他多相催化反應
4.4 超臨界CO2流體中高分子合成
4.4.1 超臨界CO2的性質
4.4.2 超臨界CO2作為聚合反應介質
4.4.3 超臨界CO2條件下新型功能高分子材料的制備
4.5 超臨界條件下的酶催化反應
4.6 超臨界水的酸催化功能與反應性能
4.6.1 超臨界水的溶劑特性
4.6.2 超臨界水中的有機合成反應
4.6.3 超臨界水中氧化反應
4.6.4 超臨界水中纖維素水解糖化反應
4.6.5 超臨界水中生物質（纖維素）氣化制氫反應
4.6.6 超（近）臨界水中的聚合物的降解反應
4.7 超臨界甲醇法制備生物柴油過程
4.7.1 超臨界甲醇法制備生物柴油過程的熱力學行為
4.7.2 超臨界流體技術制備生物柴油的反應機理及動力學
4.7.3 超臨界流體二步法制備生物柴油及其動力學
4.7.4 工藝操作條件對超臨界流體技術制備生物柴油的影響
4.7.5 微藻為原料在超臨界醇（水）中合成生物柴油
4.8 超臨界CO2離子液體（聚乙二醇、水）兩相催化體系及其應用
4.8.1 CO2ILs二元系相行為
4.8.2 含有CO2ILs多元混合物相行為
4.8.3 超臨界CO2ILs兩相體系的催化反應性能
4.8.4 超臨界CO2聚乙二醇兩相體系的催化反應性能
4.8.5 超臨界CO2水兩相體系的催化反應性能
4.9 超臨界流體在催化劑制備中的應用
4.9.1 利用物理性質制備催化劑
4.9.2 利用化學性質制備催化劑
參考文獻
第5章 烴類清潔催化氧化反應與工藝
5.1 烴類清潔催化氧化反應類型
5.1.1 烴類晶格氧選擇氧化反應
5.1.2 綠色氧化劑——過氧化氫的合成
5.1.3 氧分子的活化與催化反應
5.2 晶格氧為氧源的丁烷選擇氧化制順酐工藝
5.2.1 丁烷氧化制順酐傳統(tǒng)工藝
5.2.2 丁烷氧化制順酐晶格氧氧化工藝
5.2.3 丁烷晶格氧氧化制順酐催化劑及動力學
5.3 間二甲苯氨氧化制間苯二甲腈工藝
5.3.1 傳統(tǒng)工藝
5.3.2 晶格氧氧化工藝
5.4 晶格氧部分氧化甲烷制合成氣
5.4.1 合成氣的制備方法
5.4.2 化學鏈重整技術（CLR）及其特點
5.4.3 甲烷CLR氧載體
5.4.4 甲烷CLR反應器系統(tǒng)
5.5 丙烷晶格氧氧化反應
5.5.1 丙烷晶格氧氧化脫氫制丙烯
5.5.2 丙烷晶格氧氧化制丙烯酸
5.5.3 丙烷晶格氧氧化制丙烯醛
5.5.4 MoVTeNbO催化劑用于丙烷選擇氧化與氨氧化
5.6 雙氧水為氧化劑的綠色化學反應用鈦硅分子篩催化劑
5.7 鈦硅分子篩上丙烯H2O2環(huán)氧化反應制環(huán)氧丙烷
5.7.1 氯醇法制環(huán)氧丙烷簡介
5.7.2 鈦硅沸石催化劑上丙烯環(huán)氧化反應
5.7.3 具有空心結構納米鈦硅沸石上丙烯環(huán)氧化反應
5.7.4 鈦硅沸石上丙烯環(huán)氧化工藝
5.7.5 TS1催化丙烯環(huán)氧化反應器
5.7.6 丙烯環(huán)氧化與H2O2的集成過程
5.8 環(huán)己酮氨氧化制環(huán)己酮肟
5.8.1 環(huán)己酮肟的傳統(tǒng)生產(chǎn)方法
5.8.2 鈦硅分子篩TS1上環(huán)己酮氨氧化制環(huán)己酮肟反應性能
5.8.3 合成環(huán)己酮肟的反應機理和動力學
5.8.4 合成環(huán)己酮肟TS1催化劑改進
5.8.5 微乳條件下環(huán)己酮的氨肟化反應
5.8.6 環(huán)己酮氨氧化制環(huán)己酮肟工藝與傳統(tǒng)工藝對比
5.8.7 合成環(huán)己酮肟的其他新方法
5.9 H2O2離子液體氧化反應體系
5.9.1 雙氧水 離子液體催化氧化反應制備己二酸
5.9.2 雙氧水 離子液體催化氧化柴油脫硫反應體系
5.9.3 雙氧水 離子液體中的其他反應體系
5.10 飽和烷烴的氧化反應
5.11 苯胺的氧化反應
5.12 烯烴的環(huán)氧化反應
5.13 苯酚氧化反應
5.14 雙氧水為氧化劑的其他氧化反應
5.15 環(huán)己烷分子氧選擇性氧化制環(huán)己醇（酮）
5.15.1 均相催化氧化
5.15.2 非均相催化氧化
5.15.3 Mn（Ⅲ）TPPAuSiO2復合催化劑及在空氣氧化環(huán)己烷中的應用
5.16 混合導體透氧膜反應器及在烴類選擇氧化中的應用
5.16.1 混合導體透氧膜的氧滲透原理
5.16.2 混合導體透氧膜的材料種類及結構
5.16.3 混合導體透氧膜反應器
5.16.4 膜反應器在甲烷部分氧化反應中的應用
5.16.5 膜反應器在甲烷氧化偶聯(lián)制乙烷和乙烯中的應用
5.16.6 膜反應器在乙烷氧化脫氫制乙烯中的應用
5.16.7 膜反應器在氧化物催化分解脫氧中的應用
參考文獻
第6章 催化反應過程集成及簡單化工藝
6.1 納米尺度反應過程集成構成的簡單化反應過程
6.1.1 環(huán)氧烷烴、二氧化碳及甲醇直接合成碳酸二甲酯集成系統(tǒng)
6.1.2 合成氣為原料直接合成二甲醚集成系統(tǒng)
6.1.3 CO2加氫直接合成二甲醚集成系統(tǒng)
6.1.4 丙烯、氧氣及氫氣直接合成環(huán)氧丙烷集成系統(tǒng)
6.1.5 甲醇氧化直接合成二甲氧基甲烷集成系統(tǒng)
6.1.6 RuHT雙功能催化劑上直接合成反應集成系統(tǒng)
6.1.7 以苯為原料直接合成環(huán)己醇集成系統(tǒng)
6.1.8 環(huán)己酮氨氧化直接合成己內酰胺集成系統(tǒng)
6.1.9 合成苯氨基甲酸甲酯反應與其縮合反應過程的集成系統(tǒng)
6.1.10 以硝基苯為原料直接合成對氨基苯酚的集成系統(tǒng)
6.1.11 以苯甲酸甲酯、甲醇及水為原料直接合成苯甲醛的集成系統(tǒng)
6.2 微米尺度反應過程集成構成的簡單化反應過程
6.2.1 包覆膜催化劑及合成氣一步合成異構烷烴（FT合成）的集成系統(tǒng)
6.2.2 酸堿催化的連串反應集成系統(tǒng)
6.2.3 雙結構分子篩中重油裂化與擇形催化反應集成系統(tǒng)
6.2.4 核殼雙功能催化劑上CO2+H2直接合成二甲醚集成反應系統(tǒng)
6.2.5 核殼雙功能催化劑上H2、O2、丙烯直接合成環(huán)氧丙烷集成反應系統(tǒng)
6.2.6 無機膜反應器中H2、O2、苯直接合成苯酚集成反應系統(tǒng)
6.2.7 用于化工過程安全的納微尺度綠色反應集成系統(tǒng)展望
6.3 直接化催化反應過程與工藝
6.3.1 苯為初始原料直接催化合成苯胺
6.3.2 苯為初始原料直接催化合成苯酚
6.3.3 精細化學品合成中的直接化反應
6.4 宏觀尺度零排放集成工藝
6.4.1 碳酸二甲酯潔凈合成的綠色集成系統(tǒng)
6.4.2 異氰酸酯潔凈催化合成的宏觀綠色集成系統(tǒng)
6.4.3 碳酸二苯酯潔凈催化合成的宏觀綠色集成系統(tǒng)
6.4.4 生物甘油、煙氣及苯為初始原料合成MDI的宏觀綠色集成系統(tǒng)
6.4.5 氧化羰化法酯交換法合成碳酸二甲酯綠色集成系統(tǒng)
參考文獻