第1章 概论 1
1.1 绿色化学的出现与兴起 1
1.2 绿色化学与技术的发展 3
1.3 传统溶剂的理想替代——超临界CO2 6
1.3.1 传统挥发性有机溶剂的危害 6
1.3.2 无毒无害的溶剂——超临界CO2 7
1.4 超临界CO2在绿色化学过程中的应用 8
1.4.1 改善喷漆环境的超临界CO2喷漆技术 8
1.4.2 不破坏臭氧层的聚苯乙烯泡沫塑料生产技术 10
1.4.3 减轻空气和水源污染的超临界CO2精密清洗 11
1.4.4 性能优异、环境友好的超临界CO2反应溶剂 12
1.4.5 超临界CO2实际应用的技术和经济性 14
参考文献 14
第2章 超临界流体反应技术 15
2.1 均相反应 16
2.2 非均相反应 17
2.2.1 固体催化剂的再生 17
2.2.2 产物反应分离 19
2.2.3 产物选择性反应 19
2.3 多相催化反应 20
2.3.1 F-T合成 20
2.3.2 烃类异构化 20
2.3.3 异构烷烃与烯烃的烷基化反应 20
2.3.4 CO加氢合成甲醇、异丁醇 21
2.4 金属有机反应 21
2.5 超临界CO2的加氢反应 22
2.6 酶催化反应 24
2.7 物料的转化和分解反应 28
2.7.1 煤炭转化 28
2.7.2 废纤维与废聚合物分离 29
2.8 氧化反应 29
2.8.1 超临界水氧化反应 29
2.8.2 超临界水／甲烷氧化制取甲醇 31
2.8.3 甲苯及环己烷的催化氧化反应 31
2.8.4 1-己烯的水氧化反应 31
2.8.5 超临界丙烷催化羟基化反应 31
2.9 溶胀聚合反应 32
参考文献 33
第3章 超临界流体技术在石油化学工业中的应用 36
3.1 热力学基础研究 36
3.1.1 相行为及相平衡 36
3.1.2 传递性质 38
3.2 超临界流体萃取技术在石油组分分离中的应用 38
3.2.1 应用概述 38
3.2.2 超临界流体萃取分馏仪 43
3.2.3 超临界丙烷精密分离渣油 50
3.2.4 超临界流体技术制备沥青颗粒 54
3.2.5 超临界丙烷催化转化异丙醇和正丙醇 60
参考文献 62
第4章 超临界流体技术在化学合成工业中的应用 65
4.1 超临界流体技术水解乙酸甲酯 65
4.2 超临界CO2中溴化钯催化炔烃环三聚反应 67
4.3 近临界水中合成苄叉乙酰苯 68
4.4 超临界CO2中合成碳酸二甲酯 69
4.5 超临界CO2中乙酸乙酯和正丁醇之间的酯交换反应 71
4.6 超临界CO2离子液体两相体系中1-己烯的氧化反应 72
4.7 超临界CO2中1-己烯加氢甲酰化反应及相行为 74
4.8 超临界CO2中脂肪酶催化亚麻油水解反应 75
4.9 超临界CO2中脂肪酶催化亚麻油醇解反应 77
4.10 超临界CO2中苯甲醛、苯胺和苯乙酮的曼尼希反应 79
参考文献 81
第5章 超临界流体技术在煤炭化学工业中的应用 83
5.1 煤的超临界流体萃取脱硫 83
5.2 煤的超临界流体液化 85
5.3 超临界流体液化煤工艺的应用 91
5.3.1 褐煤的超临界流体萃取 91
5.3.2 超临界水工艺萃取褐煤和烟煤 91
5.3.3 大雁褐煤超临界水萃取 96
5.3.4 超临界水-CO体系液化煤的萃取分离 101
5.4 低价煤在超临界水中制取富氧气体 102
参考文献 104
第6章 超临界流体反应技术在高分子工业中的应用 106
6.1 超临界CO2流体的性质及其优越性 107
6.1.1 惰性 107
6.1.2 溶解能力可调节 107
6.1.3 对高聚物的溶胀和扩散 108
6.1.4 产物易纯化 109
6.1.5 控制反应速度 109
6.2 超临界CO2流体中的聚合反应 109
6.2.1 自由基聚合 110
6.2.2 乙烯的聚合 112
6.2.3 阳离子聚合 113
6.3 超临界CO2流体作为聚合反应的介质 113
6.3.1 均相溶液聚合 115
6.3.2 非均相聚合 116
6.4 超临界流体技术在高分子工业中的应用实例 124
6.4.1 超临界条件下的乙烯聚合 125
6.4.2 超临界CO2合成聚丙烯腈 127
6.4.3 超临界CO2制备环烯烃共聚物微孔材料 128
6.4.4 超临界CO2中丙烯酸与乙烯基吡咯烷酮的共聚 129
6.4.5 超临界CO2合成丙烯酸含氟共聚物 131
6.4.6 超临界CO2合成TiO2介孔材料 132
6.4.7 超临界CO2诱导聚碳酸酯结晶 133
参考文献 135
第7章 超临界流体技术在生物化工中的应用 140
7.1 超临界CO2流体萃取在生物技术中的应用 141
7.1.1 生物物质溶解度研究的特点 141
7.1.2 超临界流体萃取在生物技术中的应用实例 141
7.2 超临界CO2流体技术在酶催化反应中的应用 149
7.2.1 酶在超临界CO2流体中的稳定性 150
7.2.2 共溶剂的影响 152
7.2.3 超临界CO2流体与有机溶剂中酶反应的比较 153
7.2.4 应用实例 155
7.3 超临界CO2流体萃取技术在抗生素溶剂脱除的应用 161
7.3.1 超临界CO2流体萃取法的脱溶剂效果 161
7.3.2 萃取条件和残留溶剂量 162
7.3.3 夹带剂的作用 163
7.4 微生物在超临界CO2流体中的活性 163
7.5 超临界CO2流体技术在细胞破壁中的应用 164
7.6 超临界CO2流体灭菌技术的应用 165
7.6.1 超临界CO2流体技术进行生物制品灭菌的优越性 165
7.6.2 超临界CO2流体灭菌的机理 166
7.6.3 超临界CO2灭菌装置及灭菌条件 166
7.6.4 超临界CO2灭菌效果的影响因素 167
7.6.5 酶制品的灭菌 171
7.6.6 家畜血制成粉末的灭菌 171
7.6.7 结束语 172
参考文献 173
第8章 超临界CO2流体染色技术 179
8.1 超临界CO2流体染色技术的基本原理 180
8.2 超临界CO2流体染色的特点 181
8.3 国内外研发现状及进展 182
8.4 超临界CO2流体对纤维性能和特性的影响 183
8.4.1 CO2在纤维聚合物上的增塑效果 183
8.4.2 聚酯纤维的收缩性能 184
8.4.3 热机械性能 184
8.5 超临界CO2流体染色的染料 185
8.5.1 染料在超临界CO2中的溶解度 185
8.5.2 染料在纤维与CO2之间的分布 185
8.6 超临界流体染色工艺基础研究 187
8.6.1 合成纤维在超临界流体中的塑性化特性 187
8.6.2 超临界流体染色工艺过程的相平衡特性 187
8.6.3 超临界染色工艺过程的传递特性 188
8.7 超临界CO2流体染色工艺和设备 189
8.7.1 超临界CO2流体染色的设备 189
8.7.2 超临界CO2染色的工艺 189
8.7.3 超临界CO2染色设备的优化 190
8.7.4 超临界CO2染色工艺参数 191
8.8 天然纤维的超临界CO2流体染色 191
8.9 超临界CO2染色存在的问题和发展方向 193
参考文献 194
第9章 纤维素超临界水解反应 196
9.1 废弃物转化制氢实验 197
9.2 纤维素水解转化制备葡萄糖 199
9.2.1 纤维素超临界水解反应 200
9.2.2 纤维素超临界水解反应设备 200
9.2.3 纤维素超临界水解结果 201
9.2.4 纤维素超临界水解技术的展望 203
参考文献 203