在坚持科学发展、可持续发展的理念指导下，我国对绿色溶剂——离子液体的基础物化性质进行了深入的研究，成功应用天然、价廉、可再生的原料制备了多种离子液体；在CO2的转化，分子氧和过氧化氢的绿色氧化、纤维素、木质素、糖类等生物质的转化等方面都有很好的进展，具有重要的借鉴意义。

 

比如以手性膦酸为催化剂，用H2O2可以把3位取代的环丁酮通过不对称Baeyer-Villiger反应高选择性地得到相应产物，反映体过量值可以高达93%；在水和有机溶剂中和氢氧化钌催化下，用分子氧实现了伯胺的高选择性氧化；以TiO2担载的Au-Pd双金属为催化剂，高选择性地用空气氧把甘油氧化得到乳酸；用金属纳米粒子和质子酸性离子液体组成的双功能催化体系，将酚类木质素模型化合物一锅有效且低能耗地转化成烷烃；将廉价的三维连通孔结构的介孔活性炭担载的碳化钨用于纤维素的催化转化，使担载的碳化钨催化剂在反应中表现出更高的活性、选择性和稳定性，可以把乙二醇的收率提高到70%以上；在离子液体中，实现了把玉米秆、稻秆和松木等以及糖类等生物质直接转化成重要的化石产品替代物——5-羟甲基糠醛和糠醛的高效低成本方法……

 

新型、清洁能源已经成为实现社会和经济可持续发展的关键。目前，国际上的热点领域有：氢能源（燃料电池）及储氢、生物燃料、有机/聚合物太阳能电池和有机染料敏化太阳能电池等。

 

2010年，我国科学家在这些领域都做出了突出的工作。比如理论研究发现并由实验证实，水溶液电解质锂离子电池的负极材料会被氧气氧化是造成此类电池容量衰减的主要原因；通过密封除氧和选择合适的电极材料实现了水溶液电解质锂离子电池循环性能的大幅度提高，对推动其在风力、太阳能发电等能量储存、智能电网峰谷调荷和短距离电动公交车等的应用具有重要意义。

 

科学家还利用基于含时密度泛函电子动力学的第一性原理对染料敏化太阳能电池中的染料分子的计算结果，为精确调控微观、超快过程，进一步优化此类新型电池的光电转化效率提供了基础；在理论模拟基础上，由1，3，5-三乙炔苯催化聚合制备得到了刷新同等条件下物理吸附储氢纪录的三维微孔共轭聚合物；用模拟天然形成化石燃料地质条件的高温高压水热环境中进行反应的水热液化工艺，将海洋水体富营养化造成海上“绿潮”的大型海藻浒苔转化为生物油，把这一污染“元凶”变成为制造新能源的原材料。

 

还有一项有意思的研究：以经过酸预处理的乳牛粪便为原料生产生物氢的最大氢产量高于此前所有报道，既得到了清洁能源，又有助于解决环境污染，还提供了一种同时供应生产甲烷的理想原料的有机废物处理方法，可谓一举三得。

 

科学家还使用由研制的新型受体材料构筑的聚合物太阳能电池的填充因子、开路电压和能量转换效率等多项指标为同类体系的文献最高值。

 

资源的合理、高效、洁净利用是实现循环经济和可持续发展的有效途径。比如，采用双氧水与乙酸原位产生的过氧酸直接氧化，实现了甾体皂甙元资源100％利用和“零排放”，完成了“百kg”规模的试验。一旦推广，每年将减少约8000吨含铬工业废弃物的产生，同时回收约500吨手性试剂；油田废水处理以及处理后废弃物的高值化应用项目及300吨/年的油田废水处理成套工艺和装置获得成功，都是具有很好的经济与社会效益的重要进展。