【文章內(nèi)容簡介】 烴、環(huán)烷烴、醇、酮、長鏈脂肪酸及其酯等[47]，其中有些化合物本身就是精細(xì)化學(xué)品，有些化合物可以作為合成精細(xì)化學(xué)品的原料。需要充分利用擇形催化技術(shù)[86－87]并研究和開發(fā)借助光[88－90]、微波[91]和超聲波[92]等有別于傳統(tǒng)化工的新的化學(xué)反應(yīng)工藝，實現(xiàn)由初級化學(xué)品向高附加值精細(xì)化學(xué)品的潔凈和定向轉(zhuǎn)化。 重質(zhì)碳資源高效利用的可行性和發(fā)展前景煉焦化學(xué)品和碳一化學(xué)品是迄今可以大規(guī)模地由煤獲取的兩大類化學(xué)品，分別涉及煤的焦化和氣化工藝。如前所述，這些工藝過程本身存在諸多致命的問題。作為煉焦的副產(chǎn)品，煤焦油（包括水、無機(jī)固體雜質(zhì)、可用于分離芳香族化合物的輕質(zhì)有機(jī)組分和瀝青等，其中瀝青一般占60%以上）的收率僅占原料煤的3%～8%，遠(yuǎn)低于通過分級萃取所得各萃取物（不含無機(jī)物）的總收率[47]，且組成比各級萃取物復(fù)雜得多。以煤氣化得到的CO和H2為原料可以合成多種多樣的有機(jī)化學(xué)品，有關(guān)研究數(shù)十年來一直受到高度重視，但通過碳一化學(xué)的方法得到高附加值的精細(xì)化學(xué)品往往涉及很長的合成路線。通過分級萃取可以將煤初步分離為三大部分：可用于進(jìn)一步分離純有機(jī)化合物的輕質(zhì)組分、可用于制備高級炭材料的瀝青質(zhì)成分和可望直接用作碳質(zhì)吸附劑的萃余煤。從技術(shù)的角度分析，借助磁力攪拌等方法可以加快萃取速率，使分級萃取完全在封閉體系中進(jìn)行可以避免溶劑損失；可以借鑒分離煤焦油的先進(jìn)工藝（如德國在工業(yè)規(guī)模裝置上從煤焦油中分離200余種化學(xué)品），開發(fā)精密分離煤的輕質(zhì)萃取物中各組分的適宜的工藝；通過分級萃取可以得到一系列組成不同的瀝青質(zhì)萃取物，滿足制備不同碳材料的需要；與原煤相比，萃余煤富含微孔且孔徑分布均勻和比表面積較大的特性[93－94]使之具有諸多潛在的用途，包括用作催化劑載體、有色物質(zhì)的脫色劑、金屬離子的吸附劑或用于處理生活廢水和工業(yè)廢水等[95]。通過溫和條件下氧化解聚的方法，也可以從萃余煤中獲得諸多化學(xué)品[68,96]。從市場需要的角度考慮，從煤中直接分離或定向轉(zhuǎn)化獲得的化學(xué)品可以直接或通過進(jìn)一步的合成用作化學(xué)試劑、醫(yī)藥、農(nóng)藥、染料、涂料和功能性高分子材料等精細(xì)化工產(chǎn)品，且由于其中絕大多數(shù)化學(xué)品不同于石油化工產(chǎn)品，可以避免來自石油化學(xué)工業(yè)的競爭；由瀝青萃取物可制備的炭材料包括炭纖維、炭電極、炭分子篩、炭微球、碳納米管和黏結(jié)瀝青等[11]，作為極其重要的新材料用于冶金、電子、原子能、宇航及海洋開發(fā)中；萃余煤可望用于污水處理和用作化肥緩釋劑等。類似的技術(shù)路線也可望用于其他重質(zhì)碳資源的高效利用。4 結(jié) 語20年以前Adams曾講過：“使用石油和煤作為燃料已經(jīng)為我們創(chuàng)造奇跡。然而，作為能夠轉(zhuǎn)化為諸如塑料等各種化學(xué)品的烴類資源，石油和煤太寶貴，不應(yīng)該如此迅速地在汽車、電廠和爐中燃掉”[97]。1994年度諾貝爾化學(xué)獎獲得者Olah也指出：“最樂觀地估計石油和天然氣也不能持續(xù)用到下個世紀(jì)之后。雖然煤的儲量較豐富，但仍然有限。我們應(yīng)該為我們有限的和正在減少的化石資源而擔(dān)憂”[11]。因此，有必要盡快摒棄大規(guī)模開采及無節(jié)制和低效率利用重質(zhì)碳資源，特別是煤炭資源的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)。人們對脫氧核糖核酸雙螺旋結(jié)構(gòu)的深入研究帶動生命科學(xué)和生物工程技術(shù)取得突飛猛進(jìn)的發(fā)展?？梢灶A(yù)料，從分子水平上深入了解重質(zhì)碳資源的組成結(jié)構(gòu)必將導(dǎo)致重質(zhì)碳資源科學(xué)和利用技術(shù)取得重大突破。重質(zhì)化石資源中有機(jī)質(zhì)的組成結(jié)構(gòu)主要與其前驅(qū)體（植物和/或動物）的性質(zhì)及其在演化過程中所處的環(huán)境和所經(jīng)歷的演化時間有關(guān)。從分子水平上揭示重質(zhì)化石資源中有機(jī)質(zhì)的組成結(jié)構(gòu)有助于深入了解其成因，促進(jìn)有機(jī)地球化學(xué)的發(fā)展。從分子水平上揭示農(nóng)作物秸稈中有機(jī)質(zhì)的組成結(jié)構(gòu)對于促進(jìn)植物化學(xué)的發(fā)展具有重要意義。由于人們對重質(zhì)碳資源中有機(jī)質(zhì)絕大部分成分確切的分子結(jié)構(gòu)尚不了解，可以預(yù)計，深入揭示重質(zhì)碳資源中有機(jī)質(zhì)的組成結(jié)構(gòu)可望得到一系列新的有機(jī)化合物分子結(jié)構(gòu)的信息，豐富有機(jī)化學(xué)的研究內(nèi)容，拓寬有機(jī)化學(xué)的研究領(lǐng)域。如果把對重質(zhì)碳資源中有機(jī)質(zhì)進(jìn)行可分離和非破壞性分析比作“量體”，則可將重質(zhì)碳資源中有機(jī)質(zhì)各組分的直接分離、定向轉(zhuǎn)化和所得純化學(xué)品的定向轉(zhuǎn)化比作“剪裁”（選擇性地破壞分子間作用力和共價鍵）和“縫制”（合成目標(biāo)產(chǎn)品）。整個過程需要借助大量先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，涉及分析化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)和化學(xué)工程等學(xué)科領(lǐng)域。基于分子煤化學(xué)的研究成果，經(jīng)過化學(xué)家的不懈努力，相信一定會迎來重質(zhì)碳資源化工的黃金時代，其標(biāo)志應(yīng)該是重質(zhì)碳資源的高效利用，是精細(xì)重質(zhì)碳資源化工的問世?！肮韫取睂?0世紀(jì)高新技術(shù)的發(fā)展所起的作用不可估量。21世紀(jì)有可能出現(xiàn)“碳谷”的時代。根據(jù)對重質(zhì)碳資源中有機(jī)質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的深入了解，基于分子煤化學(xué)的理論，建立擁有中國獨立知識產(chǎn)權(quán)的“碳谷”，應(yīng)該是我國化學(xué)研究者的重要使命和面向21世紀(jì)的重要創(chuàng)新工程。參 考 文 獻(xiàn)[1] 李磊. 煤變油：中國新型能源崛起[J]. 中國經(jīng)濟(jì)周刊，2005（5）：34–35.[2] 陳新燕. 我國礦產(chǎn)資源現(xiàn)狀研究及保護(hù)對策[J]. 礦產(chǎn)保護(hù)與利用，2005（1）：6–8.[3] 李躍卿，張景穎. 中國經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展：問題及對策[J]. 市場周刊（研究版），2005（1）：106–107，117.[4] 聶銳，張炎治. 21世紀(jì)中國能源發(fā)展戰(zhàn)略選擇[J]. 中國國土資源經(jīng)濟(jì)，2006（5）：7–9，12.[5] 濮洪九. 樹立科學(xué)發(fā)展觀，推進(jìn)煤炭工業(yè)持續(xù)健康發(fā)展[J]. 中國煤炭，2004，30（6）：5–8，18.[6] 濮洪九. 落實科學(xué)發(fā)展觀，促進(jìn)煤炭工業(yè)可持續(xù)發(fā)展[J]. 煤炭企業(yè)管理，2005（8）：5–8.[7] 國家《煤炭工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》[S]. 2005年4月.[8] ：//[9] ：//[10] ：//[11] Schobert H H，Song C. 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