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根据中国国民经济和社会发展第十四个五年计划纲要草案（2021-2025年），我国承诺到2060年实现碳中和。作为天然原料和下游终端消费品之间的重要纽带，化学工程行业贡献了中国工业碳排放总量的16.7%和能源碳排放总量的6%，年排放量接近15亿吨/年。因此，“碳中和”概念的提出对化学工程领域提出了巨大的挑战，也为推动创新技术的发展、实现碳抵消和减少排放带来了巨大机遇。微化工（MicrochemicalEngineering）作为新兴的化学工程学科关键技术已被公认为化学工程中实现节能减排的最经济可行的策略之一。微化工技术利用集成和小型化微通道设备作为核心，通过在微通道中微米级的混合和分散，可以强化热和质量传输及反应，实现具有高可控性、提高产率、抑制副产物形成和降低能耗的产品生成，具有高效、安全和节能的内在属性，是化工过程强化向碳中和方向发展的一种很有前景的方法。其中，可在微通道中精准操纵和处理微体积多相流的微流控（Microfluidics）技术作为微化工的核心之一，为实现高效可控的微化工过程提供了可能。微流控的应用已经从分析化学和喷墨打印的早期使用扩展到精细化学品和新材料的合成、高通量分析以及细胞和细胞内系统的模拟等前沿新兴领域。但目前微化工中微流控技术面向碳中和方向的发展还处于初级阶段，任重道远。值得注意的是，包括微流控装置和流体系统构建在内的现有的相关应用都不足以完全满足碳中和的要求。因此，面向碳中和方向发展高效、低成本、环保的微流控技术迫在眉睫。这种“绿色微流控体系”将大大有助于减少原材料来源的碳排放，促进可控和强化的微化工过程，实现碳抵消和减少碳排放，为化学工程行业转型升级提供新的动力。据麦姆斯咨询报道，青岛大学马庆明特聘教授和清华大学徐建鸿教授结合自身在微化工及微流控领域的研究经验，对面向碳中和的微化工领域的绿色微流控体系的最新研究现状、挑战和机遇，以“Greenmicrofluidics in microchemical engineering for carbonneutrality”为题，于近期在中国化工学会会刊Chinese Journal of ChemicalEngineering上发表了面向碳中和的微化工及微流控领域的首篇前瞻性综述，并当选为当期杂志的封面文章。面向碳中和的微化工领域中绿色微流控体系的关键点概述文章首先对微化工领域中绿色微流控体系的发展进行了分类和评述，包括通过使用生物基基底材料和低碳制造方法构建微流控装置，以及使用更具生物相容性和非破坏性的流体系统，如双水相系统（ATPS）等构建微流控多相流体系。使用生物基材料构建低碳微流控装置利用双水相系统（ATPS）构建绿色微流控多相流体系在此基础上，该综述全面总结了面向碳中和的绿色微流控体系的应用，包括生物分子的分离和纯化、化学品和药物的高通量筛选、快速和经济高效的检测以及精细化学品和新材料的合成等。利用绿色微流控体系实现生物分子的分离纯化利用绿色微流控体系实现精细化学品和新材料的合成最后，该综述提出并讨论了在碳中和的大背景下于微化工中进一步发展绿色微流控体系的挑战和前景：（1）目前适合绿色微流控体系的衬底材料种类有限，因而需要进一步拓宽衬底材料来源。与合成聚合物相比，蛋白质和天然聚合物等天然来源的材料由于其对石化资源的独立性、生物相容性和在自然界中的可获得性而更有前景，因此该文章提出未来的研究应更多地注意验证天然原材料作为基底材料的潜力。（2）碳中和目标的达成需要具有特殊设计的物理结构和化学成分的新型碳捕获材料，因而利用绿色微流控技术制备这些新型材料，以更有效的方式捕获二氧化碳，是非常值得系统研究的方向。（3）建立一个一体化、小型化的实验室一直是化学工程界的梦想。然而，微流控的产业化和商业化还远远没有完成，大多数实验还没有建立一个集成的、小型化的系统，而是将一个小型的微流控装置与复杂的仪器连接起来，或者与宏观尺度的控制架构进行接口。因此，未来亟需架构真正集成化和小型化的绿色微流控系统，并最终实现其商业化。相关阅读：山东省《贯彻落实〈中共中央、国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见〉的若干措施》《中共山西省委山西省人民政府关于完整准确全面贯彻新发展理念切实做好碳达峰碳中和工作的实施意见》《云南省碳达峰实施方案》《洛阳市“十四五”现代能源体系和碳达峰碳中和规划》《碳达峰碳中和应知应会》《关于推动能源电子产业发展的指导意见》《四川省能源领域碳达峰实施方案》《工信部：2023年全面落实工业领域及重点行业碳达峰实施方案》《宁夏印发关于财政支持做好碳达峰碳中和工作的实施方案》《工业节能监察办法》《安阳市“十四五”节能减排综合实施方案》《重庆市城乡建设领域碳达峰实施方案》《深圳市促进绿色低碳产业高质量发展的若干措施》《北京市管企业碳达峰行动方案》《山西省大型活动碳中和实施方案》《安徽省“十四五”应对气候变化规划》《山西省“十四五”节能减排实施方案》《工业数字化绿色化融合发展白皮书（2022年）》《中国电信碳达峰行动白皮书》《绿色零碳算力网络建设行动计划（2023-2025年）》《天津市科技支撑碳达峰碳中和实施方案（2022—2030年）》《贵州省能源领域碳达峰实施方案》《四川省碳达峰实施方案》《山东省碳普惠体系建设工作方案》《陕西省碳市场数据质量管理办法（试行）》《天津市减污降碳协同增效实施方案》《天津市南开区碳达峰实施方案》《天津市工业领域碳达峰实施方案》《山东省碳达峰实施方案》《湖北省碳达峰碳中和科技创新行动方案》《天津市财政支持做好碳达峰碳中和工作的实施意见》《浙江省减污降碳协同创新区建设实施方案》《湖北省减污降碳协同增效实施方案》《青海省碳达峰实施方案》《湖南省工业领域碳达峰实施方案》《黑龙江省工业领域碳达峰实施方案》《安徽省城乡建设领域碳达峰实施方案》《上海市碳普惠体系建设工作方案》《安徽省工业领域碳达峰实施方案》《贵州省工业领域碳达峰实施方案》（征求意见稿）《云南省应对气候变化规划（2021—2025年）》《内蒙古部署实施“碳达峰十二大行动”》《贵州省碳达峰实施方案》《静安区碳达峰实施方案》《四川省碳市场能力提升行动方案》《建材行业碳达峰实施方案》视频解读《中国发电企业和世界同类能源企业对标分析报告2022》《天津市碳达峰实施方案》全国碳市场百问百答韩正：完善有关制度和政策，健全碳定价机制丁仲礼院士：深入理解碳中和的基本逻辑和技术需求国资委重磅发文！中国节能协会碳中和专委会入会和培训联系人李建兵13260051282（同微信） （添加微信、下载文件、关注碳广角） |