化工系學(xué)科建設(shè)和科研發(fā)展碩果累累
清華大學(xué)化學(xué)工程系本著立足學(xué)科前沿、面向國家重大需求、努力實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)研究與工業(yè)應(yīng)用相結(jié)合、為國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科技進(jìn)步做貢獻(xiàn)的科研理念,確立了以人才為核心,項(xiàng)目為紐帶,基地為依托,促進(jìn)人才、基地、項(xiàng)目有機(jī)結(jié)合、共同發(fā)展的科研模式。
在過去的60年里,化工系完成了多項(xiàng)對(duì)我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科技進(jìn)步有重要影響的科研成果。上世紀(jì)60年代完成的萃取法核燃料后處理工藝和設(shè)備研究成果,為我國原子能工業(yè)的發(fā)展做出了歷史性貢獻(xiàn);研制成功的有“塑料王”之稱的聚四氟乙烯為我國氟塑料工業(yè)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。70年代成功地制備了聚碳酸酯工程塑料。80年代以后,在流態(tài)化反應(yīng)工程、萃取工藝和設(shè)備、大型精餾設(shè)備、化工系統(tǒng)工程和溶液理論、高分子材料的制備與加工等方面取得多項(xiàng)重要成果并得到工業(yè)應(yīng)用,其中以“聚碳酸酯—聚乙烯合金緯紗管”、“流化床反應(yīng)器”、“高效萃取設(shè)備和工藝”、“高效精餾塔板”和“換熱器網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化綜合技術(shù)”等為代表的項(xiàng)目先后獲得國家級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)20余項(xiàng),為我國石油化工和材料科學(xué)自主關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展提供了重要支撐。
進(jìn)入21世紀(jì),化工系面向我國化學(xué)工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的要求及其相關(guān)的資源、能源、材料和環(huán)境問題,秉承學(xué)科的發(fā)展與工業(yè)進(jìn)步相互促進(jìn)的理念,探索科學(xué)研究與產(chǎn)業(yè)進(jìn)步的良性互動(dòng),積極開展高分子材料、微介觀結(jié)構(gòu)與界表面行為、多相反應(yīng)和分離工程、生物催化與生物轉(zhuǎn)化、光電信息材料與納米材料等現(xiàn)代化學(xué)工程學(xué)科基本理論和關(guān)鍵技術(shù)的研究,推進(jìn)其在新能源、材料制造、化學(xué)品生產(chǎn)、生物質(zhì)資源轉(zhuǎn)化、綠色化工過程、生態(tài)工業(yè)園區(qū)以及化工安全生產(chǎn)中的應(yīng)用。高速湍動(dòng)床反應(yīng)器、碳納米管大規(guī)模制備技術(shù)、高效萃取工藝和裝備、滲透汽化和納濾技術(shù)、生物柴油、生物法生產(chǎn)1,3丙二醇、微結(jié)構(gòu)反應(yīng)器、聚合反應(yīng)加工和光電信息材料等20余項(xiàng)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新設(shè)備、新工藝、新技術(shù)相繼完成成果鑒定,為新時(shí)期化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。近5年先后獲國家發(fā)明二等獎(jiǎng)1項(xiàng),國家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)1項(xiàng),省部級(jí)獎(jiǎng)20項(xiàng);獲授權(quán)發(fā)明專利163項(xiàng),發(fā)表研究論文2681篇,SCI網(wǎng)絡(luò)版收錄726篇;新增國家級(jí)項(xiàng)目76項(xiàng),其中“973”、“863”項(xiàng)目30余項(xiàng),省部級(jí)項(xiàng)目61項(xiàng),國際合作項(xiàng)目44項(xiàng),承擔(dān)企業(yè)科研項(xiàng)目195項(xiàng),年均科研經(jīng)費(fèi)約3000萬元。
經(jīng)過多年的努力,特別是在“211工程”及“985工程”的支持下,化工系已經(jīng)擁有了化學(xué)工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(清華大學(xué))、綠色反應(yīng)工程與工藝北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、國家環(huán)保總局生態(tài)工業(yè)重點(diǎn)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室、中石化聯(lián)合應(yīng)用化學(xué)與化學(xué)工程研究所等研究機(jī)構(gòu)。構(gòu)建了:(1)材料性能、結(jié)構(gòu)和形態(tài)等表征的為材料化工研究服務(wù)的分析測試平臺(tái),包括掃描電鏡、透射電鏡、原子力顯微鏡、激光光散射儀、液-質(zhì)聯(lián)用分析儀、流變儀、熱分析儀;(2)含在線測量、過程集成、工藝優(yōu)化和設(shè)備放大等功能的“過程與裝備”的研究和推廣平臺(tái),包括氣固并流下行流化床反應(yīng)器、循環(huán)漿態(tài)床反應(yīng)器、發(fā)酵罐系統(tǒng)、大型塔器、膜制備裝置、三維激光多譜勒測速儀(PDPA-FSA3500)、粒子成像速度儀等;(3)集分子模擬、計(jì)算流體力學(xué)、過程模擬和優(yōu)化、過程仿真、生物信息學(xué)等功能的公共計(jì)算平臺(tái)。
隨著化工系在科學(xué)研究中的不斷進(jìn)步,化工系在國內(nèi)外的影響力不斷上升,對(duì)外合作與交流日益頻繁,初步形成了國際化、開放式的科學(xué)研究體系。現(xiàn)已與MIT等20余所國際知名大學(xué)建立了密切的交流與合作關(guān)系,并與國內(nèi)外知名企業(yè)合作,開展前瞻性及工業(yè)化的研究工作,如與中石化成立了聯(lián)合應(yīng)用化學(xué)與化學(xué)工程研究所,與LG公司成立了清華-LG聯(lián)合研究室,殼牌公司在清華大學(xué)設(shè)立了化學(xué)工程講席教授團(tuán)組基金。
經(jīng)過60年的努力、調(diào)整與發(fā)展,清華大學(xué)化工系已經(jīng)成為在國內(nèi)外有重要影響力的化工高等教育與研究基地,形成了以高分子材料、分離工程、反應(yīng)工程、生物化工、系統(tǒng)工程與生態(tài)化工為主的五大研究方向:
高分子材料
高分子材料是目前材料科學(xué)領(lǐng)域最活躍的研究領(lǐng)域。化工系高分子學(xué)科在高分子納米材料和技術(shù)、光電信息功能高分子、高分子生物醫(yī)用材料、環(huán)境友好高分子材料、復(fù)合材料、高性能高分子材料、高分子材料計(jì)算機(jī)模擬等方面開展了廣泛深入的研究工作。
在光電信息材料方面,建立了利用先驅(qū)聚合物的重氮偶合反應(yīng)合成側(cè)鏈偶氮聚合物的新方法,該類方法可方便地引入不同的偶氮生色團(tuán),控制其種類及含量。建立了利用聚丙烯酰氯酯化反應(yīng)合成偶氮聚電解質(zhì)和雙親性偶氮聚合物的合成方法。建立了利用重氮偶合反應(yīng)合成超支化偶氮聚合物的新方法,此方法可通過在溫和條件下一步反應(yīng),直接合成超支化偶氮聚合物。利用靜電逐層自組裝成功地制備了偶氮聚合物非線性光學(xué)膜。所得到的自組裝膜無需電場極化即可具有較大的非線性光學(xué)系數(shù)。建立了利用有機(jī)溶劑或水-有機(jī)混合溶劑為介質(zhì)制備偶氮聚電解質(zhì)靜電逐層自組裝多層膜的新方法。
聚合物復(fù)雜體系凝聚結(jié)構(gòu)形成過程中的界面效應(yīng)及其理論研究一直是高分子科學(xué)研究的重要前沿,把基板表面能的變化轉(zhuǎn)化為聚合物薄膜組成結(jié)構(gòu)圖案的變化,通過微結(jié)構(gòu)分子膜沉積印刷技術(shù)可以制得表面能變化的各種圖案,從而可以誘導(dǎo)形成特殊相分離結(jié)構(gòu)的聚合物共混物結(jié)構(gòu),在光電信息材料的構(gòu)筑上有重要的應(yīng)用前景。通過聚合物體系的反應(yīng)加工,制備多單體接枝聚合物和高粘度聚合物材料,它可以將聚合物的制備與加工結(jié)合起來,實(shí)現(xiàn)高效、清潔和柔性的制備過程。
高分子學(xué)科方向近年來承擔(dān)了多項(xiàng)科技部“863”、“973”等高技術(shù)基礎(chǔ)研究項(xiàng)目,國家自然科學(xué)基金委重點(diǎn)項(xiàng)目和面上項(xiàng)目,國家杰出青年基金項(xiàng)目,國家其他部委的科技項(xiàng)目和大量的國內(nèi)、國際合作研究項(xiàng)目等。近5年來,獲得北京市科技進(jìn)步獎(jiǎng)3項(xiàng),國家授權(quán)發(fā)明專利30多項(xiàng),在國內(nèi)外學(xué)術(shù)刊物如J. Am. Chem. Soc.、Adv. Mater.、 Macromolecules、Langmuir、Polymer、高等學(xué)校化學(xué)學(xué)報(bào)、高分子學(xué)報(bào)等上發(fā)表了大量有重要影響的文章,其中被SCI收錄的論文近300篇。
分離工程
分離工程是化學(xué)工程學(xué)科的兩大核心之一,它是節(jié)約能源、充分利用資源和控制環(huán)境污染的關(guān)鍵之一。專家預(yù)計(jì),通過解決分離科學(xué)中的關(guān)鍵技術(shù)和裝備,以及通過發(fā)展新分離介質(zhì)等,在今后的20年內(nèi)可實(shí)現(xiàn)化工過程的能耗、物耗下降30%,污染物的排放量減少30%。
分離工程學(xué)科自復(fù)系以來就是化工系的重要方向,在近50年的發(fā)展歷程中對(duì)化工教育和科學(xué)研究產(chǎn)生了重要的影響。“萃取法核燃料后處理工藝和設(shè)備”的研究為我國原子能工業(yè)的發(fā)展做出了歷史性貢獻(xiàn);“高效萃取設(shè)備和工藝”和“高效精餾塔板”的研究為我國石油化工自主關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展提供了重要支持,在石油化工領(lǐng)域享有很高的聲譽(yù);“溶液理論”的基礎(chǔ)研究為從分子水平定量分析平衡和傳遞特性提供了基礎(chǔ)。近年來, “過程強(qiáng)化”和“膜材料與膜過程”的研究成為新的亮點(diǎn)。如發(fā)明的新型轉(zhuǎn)盤萃取塔成功應(yīng)用于中石化股份有限公司巴陵分公司的己內(nèi)酰胺生產(chǎn)裝置,傳質(zhì)效率平均提高了15~25%。再如滲透汽化膜制備技術(shù)解決了滲透汽化所要解決的核心和技術(shù)關(guān)鍵。其原創(chuàng)性在于所制備的膜的分離層是由含親水基團(tuán)的電介質(zhì)聚合物構(gòu)成,其中包括季胺烷基醚化陽離子聚乙烯醇(PVA)膜、磷酸酯化陰離子PVA膜、磺酸基取代陰離子PVA膜、羥甲基取代陰離子PVA膜等,統(tǒng)稱為聚電解質(zhì)膜;同時(shí)還將陽離子PVA分別與3種陰離子PVA復(fù)合,制備成聚電解質(zhì)復(fù)合物膜。
該學(xué)科方向在汪家鼎院士的指導(dǎo)下,從萃取、精餾等單元操作起步,發(fā)展到今天的分離劑分子設(shè)計(jì)和平衡特性、萃取分離設(shè)備與工藝、精餾設(shè)備和新方法、膜材料與膜技術(shù)、超臨界流體技術(shù)、微結(jié)構(gòu)化工系統(tǒng)等研究方向。目前有研究人員20余名,其中,中國科學(xué)院院士2人、杰出青年基金獲得者1人、教授14人,每年招收博士生10余名、碩士生20余名,是在國內(nèi)外分離科學(xué)領(lǐng)域具有重要影響力的研究隊(duì)伍。1991年與兄弟院校共同建成了國內(nèi)第一個(gè)化學(xué)工程聯(lián)合國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。在國家相關(guān)部門以及“211”、“985工程”的支持下,建立了組成和性能分析測試平臺(tái)、分離設(shè)備和分離工藝研究平臺(tái),為高水平的基礎(chǔ)研究提供了保障。該學(xué)科方向先后承擔(dān)了國家自然科學(xué)基金“重大”、“重點(diǎn)”及“面上”項(xiàng)目、國家“八五”和“九五”重點(diǎn)科技攻關(guān)和“973”項(xiàng)目等一批國家級(jí)項(xiàng)目。研究成果先后獲國家級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)10余次,取得重大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
反應(yīng)工程
反應(yīng)工程學(xué)科以多相流動(dòng)、傳遞、反應(yīng)過程研究為基礎(chǔ),基于綠色化工理念,面向國家重大需求,在石油化工、清潔能源、功能材料、催化工程、顆粒技術(shù)等領(lǐng)域,解決能源化工、材料化工中的重大工藝、工程及產(chǎn)品問題。針對(duì)我國能源化工及新材料制備過程,提出了一系列新型多相流反應(yīng)器概念,包括氣固并流下行流化床反應(yīng)器、循環(huán)漿態(tài)床反應(yīng)器、納米聚團(tuán)床反應(yīng)器、多層構(gòu)件湍動(dòng)流化床反應(yīng)器等,采用實(shí)驗(yàn)測量、理論建模和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法研究多相流動(dòng)、傳遞、反應(yīng)過程和反應(yīng)器設(shè)計(jì)與放大。
在批量制備碳納米管項(xiàng)目中,首先提出了基于納米聚團(tuán)流化原理的理念,即先通過納米粉體的流體力學(xué)冷模研究,確定納米粉體聚團(tuán)流化的操作特征與操作域;設(shè)計(jì)特殊的納米催化劑;在碳納米管生長過程中實(shí)現(xiàn)納米催化劑聚團(tuán)向碳納米管聚團(tuán)過渡(轉(zhuǎn)變);控制碳納米管聚團(tuán)的流化特征,在氣固并流上升式納米聚團(tuán)流化床反應(yīng)器中批量制備碳納米管的原理。并通過系統(tǒng)研究,在國際上率先在直徑200毫米的納米聚團(tuán)流化床反應(yīng)器中實(shí)現(xiàn)了15kg/h碳納米管批量制備技術(shù)。同時(shí),還利用晶界釘扎的理念與超均勻瞬間沉淀技術(shù)進(jìn)行催化劑設(shè)計(jì);利用瞬態(tài)技術(shù)與高精度的電鏡分析技術(shù)分析碳納米管生長微觀機(jī)制;并根據(jù)碳擴(kuò)散與沉積的機(jī)理,在時(shí)間與空間尺度上進(jìn)行變溫控制,以調(diào)變碳的生成與擴(kuò)散的動(dòng)態(tài)平衡,提高催化劑的熱穩(wěn)定性與壽命;及利用熱能耦合等過程強(qiáng)化技術(shù)提高碳納米管的產(chǎn)量與純度。同時(shí),在后純化過程中利用酸處理官能團(tuán)化法、機(jī)械破碎法與高溫?zé)崽幚淼仁侄稳コ技{米管產(chǎn)品的各種雜質(zhì)含量與降低其缺陷程度。上述技術(shù)集成構(gòu)成了高純度碳納米管的批量制備技術(shù)。
構(gòu)件循環(huán)漿態(tài)床一步法二甲醚合成技術(shù)采用獨(dú)立開發(fā)的TP系列甲醇合成催化劑和TH系列甲醇脫水催化劑經(jīng)改性和復(fù)合而成的多功能催化劑,用于漿態(tài)床一步法二甲醚合成過程具有很高的活性及選擇性。采用新發(fā)明的構(gòu)件循環(huán)漿態(tài)床反應(yīng)器小試研究結(jié)果,與傳統(tǒng)漿態(tài)鼓泡塔相比,CO單程轉(zhuǎn)化率由氣相兩步法合成的10%左右提高到60%以上。循環(huán)漿態(tài)床二甲醚技術(shù)采用DEA(二乙醇胺)濕法脫碳為特色的反應(yīng)產(chǎn)物分離工藝,居國際先進(jìn)水平。
重視工藝與工程相結(jié)合,還成功實(shí)現(xiàn)了下行床重油催化裂化、納米碳酸鈣合成、湍動(dòng)流化床合成苯胺、丙烯腈、有機(jī)硅、甲烷部分氧化制乙炔、化肥和石蠟等熔融物造粒等技術(shù)的工程化。近5年來,已有50余臺(tái)自主設(shè)計(jì)的反應(yīng)器投入工業(yè)運(yùn)行,創(chuàng)經(jīng)濟(jì)效益數(shù)十億元,并獲得國家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)2項(xiàng),國家發(fā)明二等獎(jiǎng)1項(xiàng)及10余項(xiàng)省部級(jí)一等獎(jiǎng)和二等獎(jiǎng)。
強(qiáng)調(diào)科學(xué)研究、人才培養(yǎng)、技術(shù)創(chuàng)新及產(chǎn)業(yè)化的有機(jī)結(jié)合。近5年發(fā)表SCI論文200余篇,發(fā)明專利40余項(xiàng),培養(yǎng)了包括3名全國百篇優(yōu)秀博士論文獲得者在內(nèi)的一大批優(yōu)秀博士、碩士。現(xiàn)有教授6名、副教授6名、講師1名,其中工程院院士1名。
生物化工
化工系生物化工學(xué)科始于1985年。以“繼承+創(chuàng)新”為發(fā)展宗旨,基于“立足國內(nèi),面向世界”的發(fā)展思路,以突出化學(xué)工程與生命科學(xué)的交叉為特色,以培養(yǎng)學(xué)生從事生物工程領(lǐng)域的新工藝、新產(chǎn)品、新技術(shù)的基礎(chǔ)和應(yīng)用研究、生產(chǎn)和技術(shù)經(jīng)濟(jì)管理方面的工作為目標(biāo),經(jīng)過多年的發(fā)展,形成了一支年輕有朝氣的研究隊(duì)伍,并建立了現(xiàn)代生物化工研究基地。目前的研究方向包括生物催化技術(shù)、動(dòng)物和植物細(xì)胞培養(yǎng)工程、生物分離工程、環(huán)境生物工程、生物醫(yī)藥工程、基因工程、蛋白質(zhì)定向進(jìn)化和代謝工程等領(lǐng)域。
目前,承擔(dān)的課題包括國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、“973”項(xiàng)目、“863”項(xiàng)目、國家攻關(guān)項(xiàng)目、省部級(jí)項(xiàng)目及國內(nèi)外企業(yè)的合作項(xiàng)目,科研成果發(fā)表在Nature、PNAS、Biophysical Journal、Journal of Chemical Physics、JBC、Biotechnology and Bioengineering、Applied and Microbial Biotechnology、Biochemical Engineering Journal、FEMS Microbiology Letters、Analytica Chimica Acta、Enzyme and Microbial Technology、Biotechnology Progress、Journal of Molecular Catalysis B: Enzymatic、Biotechnology Letters、 Process Biochemistry、Water Science and Technology等國際和國內(nèi)高水平學(xué)術(shù)刊物上,近5年申請和授權(quán)的專利數(shù)超過80項(xiàng),得到國內(nèi)外同行的廣泛認(rèn)可。
針對(duì)資源與能源問題,以生物法煉制生物柴油和大宗化學(xué)品1,3-丙二醇,立足于我國豐富的動(dòng)植物油脂資源,開發(fā)酶法新工藝生產(chǎn)生物柴油,對(duì)保障我國石油安全、改善環(huán)境等都具有極其重要的意義。解決了反應(yīng)物甲醇容易導(dǎo)致酶失活、副產(chǎn)物甘油影響酶反應(yīng)活性及穩(wěn)定性、酶的使用壽命太短等瓶頸問題。顯著延長酶的使用壽命是實(shí)現(xiàn)生物酶法產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)生物柴油的關(guān)鍵;同時(shí)利用動(dòng)植物油脂原料合成生物柴油的過程中,還會(huì)產(chǎn)生副產(chǎn)物甘油(最高可達(dá)10%)。進(jìn)一步利用生物發(fā)酵法將副產(chǎn)物甘油轉(zhuǎn)化為高附加值產(chǎn)品1,3-丙二醇可以顯著提高生物柴油生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。
在可降解材料研究方面,研究以聚-β-羥基丁酸酯(PHB)為對(duì)象,以分子克隆和基因表達(dá)技術(shù)為工具,通過PHB合成基因(phbCAB)、λ噬菌體裂解基因(S-RRz)和透明顫菌血紅蛋白基因(vgb)的同時(shí)引入,成功構(gòu)建了同時(shí)具有高效溶氧利用能力、可控裂解破壁釋放胞內(nèi)產(chǎn)物能力、PHB高表達(dá)能力及廉價(jià)碳源代謝能力的多功能重組大腸桿菌,創(chuàng)新性地實(shí)現(xiàn)了PHB的高密度、高表達(dá)和低成本生產(chǎn)。同時(shí),通過阻斷藍(lán)藻細(xì)胞內(nèi)糖原的合成途徑,使其高效表達(dá)PHB,為利用太陽能直接轉(zhuǎn)化CO2合成PHB提出了新思路。最后,進(jìn)行了PHB的應(yīng)用開發(fā),研制了10余種可生物降解的應(yīng)用產(chǎn)品和組織工程用材料。
本學(xué)科建有生物分子工程、酶的分子設(shè)計(jì)和分子改造、基因工程和代謝工程、生物分子的可視化追蹤技術(shù)、細(xì)胞培養(yǎng)、生物反應(yīng)器和藥物控緩釋制備等多個(gè)技術(shù)平臺(tái),為高水平的研究提供了有力的保證。
系統(tǒng)工程和生態(tài)化工
系統(tǒng)工程和生態(tài)化工作為一門新興學(xué)科,正日益受到科學(xué)界、工業(yè)界的廣泛重視。1981年清華大學(xué)在國內(nèi)率先開展化工系統(tǒng)工程的研究工作,專門從事化工系統(tǒng)工程的教學(xué)、科研和學(xué)生的培養(yǎng)。1996年成立的“過程系統(tǒng)工程研究所”是中國系統(tǒng)工程學(xué)會(huì)過程系統(tǒng)工程專業(yè)委員會(huì)的理事單位,是國際過程系統(tǒng)工程組織InternationaI Organization for Process Systems Engineering(簡稱IOPSE)的會(huì)員。
過程系統(tǒng)工程學(xué)科的教學(xué)和科研工作包括化工過程的模擬和優(yōu)化、人工智能的應(yīng)用、動(dòng)態(tài)仿真、數(shù)據(jù)校正、故障診斷技術(shù)、分子設(shè)計(jì)等。近年來,將過程系統(tǒng)工程的理論、思想和方法應(yīng)用于化工安全這一新的研究領(lǐng)域,在過程危險(xiǎn)與可操作分析、非正常工況管理、化工事故全時(shí)空仿真與應(yīng)急決策等方面展開研究。在開展過程系統(tǒng)工程領(lǐng)域的研究工作中,特別注重國際交往,密切掌握本領(lǐng)域國際發(fā)展動(dòng)向。
2004年我國首次主辦了第八屆國際過程系統(tǒng)工程會(huì)議(8th International Conference on PSE),陳丙珍院士擔(dān)任大會(huì)主席,會(huì)議取得圓滿成功。20多年來,過程系統(tǒng)工程學(xué)科在教學(xué)、科研中取得了豐碩的成果,獲國家級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)1項(xiàng)、省部級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)11項(xiàng),為企業(yè)創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)效益;培養(yǎng)了博士生、博士后20多名,碩士生50多名,出版各種教材、編、譯著作10余本。
化工系從1999年開始在國內(nèi)率先展開對(duì)生態(tài)工業(yè)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)學(xué)科方向的探索,致力于開展工業(yè)生態(tài)化發(fā)展的理論研究和實(shí)踐應(yīng)用,推進(jìn)我國生態(tài)工業(yè)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和節(jié)約型社會(huì)的建設(shè)。目前生態(tài)工業(yè)研究中心已成為國家環(huán)保總局生態(tài)工業(yè)聯(lián)合重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室成員,國際生態(tài)工業(yè)協(xié)會(huì)會(huì)員單位,AIChE可持續(xù)發(fā)展論壇會(huì)員,中國工業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)與技術(shù)專業(yè)委員會(huì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。近年來對(duì)生態(tài)工業(yè)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的理論進(jìn)行探索,將過程系統(tǒng)工程的理論方法與工業(yè)生態(tài)學(xué)相結(jié)合,形成了生態(tài)工業(yè)系統(tǒng)工程研究領(lǐng)域;承擔(dān)了國家攻關(guān)課題、國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目、“十一五”規(guī)劃研究、中國工程院咨詢項(xiàng)目等數(shù)十項(xiàng)科研課題;編著出版了《生態(tài)工業(yè):原理與應(yīng)用》、《磷資源產(chǎn)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)》等專著;在實(shí)踐上開展了15個(gè)生態(tài)工業(yè)園區(qū)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)試點(diǎn)規(guī)劃及研究工作,其中6個(gè)已成為國家環(huán)保總局試點(diǎn),7個(gè)列入國家發(fā)改委循環(huán)經(jīng)濟(jì)第一批試點(diǎn)。
該學(xué)科研究人員積極參與國內(nèi)外的學(xué)術(shù)交流,有關(guān)研究成果引起了國外同行的關(guān)注和重視,產(chǎn)生了積極的影響;近年來,為國內(nèi)各類機(jī)構(gòu)做生態(tài)工業(yè)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)主題學(xué)術(shù)報(bào)告百余次;完成的工作對(duì)國家相關(guān)政策的制定、循環(huán)經(jīng)濟(jì)的推進(jìn)產(chǎn)生了重要的影響。