綠色化學的核心內容之一是採用“原子經濟 (atom economy)”的觀念，此概念最早是由美國Stanford大學的Barry M.Trost教授提出的，相對於傳統的化學反應的產率觀念只計算單一反應物轉化到所要產物的比率，它考慮的是在化學反應中全部原料的原子進入到所要產物之中的比率。這種標準即是要求盡可能地減少廢物產生，也節約不可再生的原料資源。“原子經濟”的重要性目前己被普遍承認，Trost教授因此獲得了1998年美國“總統化學挑戰獎”的學術獎章。

要實現化學反應的高原子經濟性，就需要開發新的反應途徑。根據P. T. Anastas所提出的綠色化學12條指導原則，其研究重點是朝採用無毒無害的原料、綠色化學反應途徑、高效率環保觸媒、綠色溶劑和產品等方向前進，如圖1所示。其中使用催化反應代替化學計量反應是一種很好的途徑，因為催化劑可以加速反應速率，又不在反應中消耗，可以重複使用，百分之六十的化學製品在生產過程中都必需使用到觸媒。異相催化(heterogeneous catalysis)是指催化劑與反應物在不同相(固相、液相、氣相等)下所進行的催化反應，由於反應後產物與催化劑可以很容易的經由沖提或過濾分離，所以使用異相觸媒當然是執行綠色化學的重要手段之一，也是工業界最歡迎的製程。

我們生活中最常見的異相催化反應的例子是汽車廢氣排放前經過的「觸媒轉化器」，可以把有毒的CO, 碳氫化合物, NO, NO₂等經負載在陶瓷材料上的貴金屬催化劑轉化成無毒的H₂O, CO₂與N₂，再排放到空氣中。另外，二氧化鈦光觸媒可以經由照光產生電子/電洞對，進而分解吸附在其表面的污染物。這些都是異相觸媒材料被應用到毒性物質與污染物的去除的例子。

在綠色化學領域，開發新觸媒材料和新的催化製程以取代傳統生產反應技術一直是科學界重要的研究方向，比如以固體酸觸媒取代化工製程常用的高腐蝕性硫酸、氫氟酸，以減少或避免廢液的產生。在新能源的開發方面，開發異相觸媒材料在再生能源的製備是最近幾年極為重要的課題。

為維持社會永續發展，綠色催化技術有必要積極發展下列領域：

• 發展有效利用太陽光能的催化材料和技術。
• 發展利用可再生原料為反應物的合成技術。
• 發展清潔和高效率的催化技術來取代現有高汙染的製程。

ACS Spring 2009 National Meeting & Exposition Sections on Green and Renewable Materials and Green Nanotechnology— UT, Salt Lake City, March 22-26,2009

“Catalytic Conversion of Renewables” Topics in Catalysis, Vol. 27 (1-4) 2004 — Guest editors: Herman van Bekkum, Pierre gallezot
This special issue of Topics in Catalysis was mainly aimed at publishing state-of-the-art research on the catalytic conversion of bio-based resources to high value-added chemicals and products. Our experience is that the mainstream of the catalysis community is not aware of recent progress made in this area. Indeed, besides well-known processes such as the catalytic hydrogenation of carbohydrates and vegetable oils, a very diversified chemistry is under development, often combining heterogeneous, homogeneous, and enzymatic catalysis to attain high yields of products via environmentally benign processes. We have chosen to focus on catalytic transformations of carbohydrates, fatty compounds derived from vegetable oils, and terpenes.