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在堅持科學發展、可持續發展的理念指導下，我國對綠色溶劑——離子液體的基礎物化性質進行了深入的研究，成功應用天然、價廉、可再生的原料制備了多種離子液體；在CO2的轉化，分子氧和過氧化氫的綠色氧化、纖維素、木質素、糖類等生物質的轉化等方面都有很好的進展，具有重要的借鑒意義。

 

比如以手性膦酸為催化劑，用H2O2可以把3位取代的環丁酮通過不對稱Baeyer-Villiger反應高選擇性地得到相應產物，反映體過量值可以高達93%；在水和有機溶劑中和氫氧化釕催化下，用分子氧實現了伯胺的高選擇性氧化；以TiO2擔載的Au-Pd雙金屬為催化劑，高選擇性地用空氣氧把甘油氧化得到乳酸；用金屬納米粒子和質子酸性離子液體組成的雙功能催化體系，將酚類木質素模型化合物一鍋有效且低能耗地轉化成烷烴；將廉價的三維連通孔結構的介孔活性炭擔載的碳化鎢用于纖維素的催化轉化，使擔載的碳化鎢催化劑在反應中表現出更高的活性、選擇性和穩定性，可以把乙二醇的收率提高到70%以上；在離子液體中，實現了把玉米稈、稻稈和松木等以及糖類等生物質直接轉化成重要的化石產品替代物——5-羥甲基糠醛和糠醛的高效低成本方法……

 

新型、清潔能源已經成為實現社會和經濟可持續發展的關鍵。目前，國際上的熱點領域有：氫能源（燃料電池）及儲氫、生物燃料、有機/聚合物太陽能電池和有機染料敏化太陽能電池等。

 

2010年，我國科學家在這些領域都做出了突出的工作。比如理論研究發現并由實驗證實，水溶液電解質鋰離子電池的負極材料會被氧氣氧化是造成此類電池容量衰減的主要原因；通過密封除氧和選擇合適的電極材料實現了水溶液電解質鋰離子電池循環性能的大幅度提高，對推動其在風力、太陽能發電等能量儲存、智能電網峰谷調荷和短距離電動公交車等的應用具有重要意義。

 

科學家還利用基于含時密度泛函電子動力學的第一性原理對染料敏化太陽能電池中的染料分子的計算結果，為精確調控微觀、超快過程，進一步優化此類新型電池的光電轉化效率提供了基礎；在理論模擬基礎上，由1，3，5-三乙炔苯催化聚合制備得到了刷新同等條件下物理吸附儲氫紀錄的三維微孔共軛聚合物；用模擬天然形成化石燃料地質條件的高溫高壓水熱環境中進行反應的水熱液化工藝，將海洋水體富營養化造成海上“綠潮”的大型海藻滸苔轉化為生物油，把這一污染“元兇”變成為制造新能源的原材料。

 

還有一項有意思的研究：以經過酸預處理的乳牛糞便為原料生產生物氫的最大氫產量高于此前所有報道，既得到了清潔能源，又有助于解決環境污染，還提供了一種同時供應生產甲烷的理想原料的有機廢物處理方法，可謂一舉三得。

 

科學家還使用由研制的新型受體材料構筑的聚合物太陽能電池的填充因子、開路電壓和能量轉換效率等多項指標為同類體系的文獻最高值。

 

資源的合理、高效、潔凈利用是實現循環經濟和可持續發展的有效途徑。比如，采用雙氧水與乙酸原位產生的過氧酸直接氧化，實現了甾體皂甙元資源100％利用和“零排放”，完成了“百kg”規模的試驗。一旦推廣，每年將減少約8000噸含鉻工業廢棄物的產生，同時回收約500噸手性試劑；油田廢水處理以及處理后廢棄物的高值化應用項目及300噸/年的油田廢水處理成套工藝和裝置獲得成功，都是具有很好的經濟與社會效益的重要進展。