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绿色化学的成果

发布时间:2022-01-13 00:47:54

① 我们国家对绿色化学做了那些工作

自2006年以来,全国环保投入达到了5500多亿元,占同期GDP的1.24%;一系列促进污染减排的价格、财税、金融、证券等政策也相继出台,并且政府还加大了减排目标责任的考核力度。在各方面的共同努力下,2007年全国二氧化硫和化学需氧量排放总量分别下降了4.66%和3.14%,首次实现了双下降。
虽然我国的环境保护工作已经取得了阶段性的成果,但我们还不能因此放松警惕。正如代表委员们介绍的那样,“未来15年我国人口将继续增加,经济总量将再翻两番,资源、能源消耗将持续增长,环境保护面临的压力会越来越大”。这也正是我国将环保总局升格为环保部的初衷:我国将进一步加大环境政策、规划和重大问题的统筹协调力度,落实国家减排目标,强化环境保护责任。可以预见,石油和化工行业的环境保护也因此变得更加迫切。
众所周知,石油和化工行业不仅是耗能大户,也是排污大户。目前,石油和化工行业每年排放工业废水35亿吨,工业废气1.2万亿立方米,产生工业固体废弃物6800万吨,在全国工业行业“三废”排放中分别居第一、第四和第五位;COD、氰化物、氨氮、石油类、二氧化硫和粉尘等主要污染物的排放量在全国工业行业中也名列前茅。特别是对于染料、农药和精细化工等企业在生产过程中排放的污染物,目前污染治理技术还难以满足现实需要。石油和化工行业的环境保护任务还十分艰巨。
据了解,环保部的成立将使我国对环境污染的事后追惩转变为事前评估和预防,此举必将有力地推动石油和化工行业创建绿色化工的步伐,全面推进清洁生产,大力发展循环经济,努力做好节能减排。相信不远的将来,神州大地必将“山更绿、水更清、天更蓝”。

② 2005年诺贝尔化学奖授予三位在绿色化学领域有突出成就的科学家,绿色化学核心是实现零排放,而加成反应和

(1)重氮甲烷分子中,碳原子和氮原子之间的共用电子对是由氮原子一方提供的,重氮甲烷的分子结构为CH2-N≡N,
将共价键换成电子对,且最外边的N原子含有一个孤电子对,所以其电子式为:

③ 什么是绿色化学

20世纪90年代初,化学家提出与传统的“治理污染”观念不同的“绿色化学”的观念,它要求任何一个化学有关的活动(包括化学原料的使用、化学和化学工程以及最终产品)对人类的健康和环境都应该是友好的。绿色化学的理想在于不再使用有毒、有害的物质,不再产生废物。从科学观点看,绿色化学是化学科学基础内容的更新;从环境观点看,它强调从源头上消除污染;从经济观点看,它提倡合理利用资源和能源,降低生产成本,这是符合可持续发展要求的。 绿色化学的基本原则: ①防治污染的产生优于治理产生的污染; ②原子经济性(设计的合成方法应将反应过程中所用的材料,尽可能全部地转化到最终产品中); ③只要可行,应尽量采用对人类和环境低毒或无毒的合成路线; ④设计的化学品应能保留其功效,降低其毒性; ⑤应尽可能避免使用辅助物质(如溶剂、分离试剂等),如使用也应是无毒的; ⑥应考虑到能源消耗对环境和经济的影响,并应尽量少地使用能源(在常温、常压下进行); ⑦只要技术和经济上可行,原料应是可再生的,而不是即将耗竭的; ⑧尽量避免不必要的衍生步骤(阻断基团、保护和脱保护等); ⑨催化剂(尽可能好的选择性)优于化学计量性试剂; ⑩化工产品在完成其使命后,应能降解为无害的物质,而不应残留在环境中; 应进一步发展分析方法,使有害物质在生成前能够进行即时在线跟踪和控制; 在化学转换过程中,所选用的物质和物质的形态尽可能地降低发生化学事故的可能性(包括泄漏、爆炸、火灾等)。 上述12项绿色化学的原则,反映了近年来在绿色化学领域中所开展的多方面的研究工作内容,也指明了未来发展绿色化学的方向,目前逐渐为国际化学界所接受。 化学反应的“原子经济性”(Atom economy)概念是绿色化学的核心内容之一,最早由美国斯坦福大学的B.M.Trost教授提出,他针对传统上一般仅用经济性来衡量化学工艺是否可行的做法,明确指出应该用一种新的标准来评估化学工艺过程,即选择性和原子经济性,原子经济性考虑的是在化学反应中究竟有多少原料的原子进入到了产品之中,这一标准既要求尽可能地节约不可再生资源,又要求最大限度地减少废弃物排放。理想的原子经济反应是原料分子中的原子百分之百地转变成产物,不产生副产物或废物,实现废物的“零排放”(Zero emission)。“原子经济性”的概念目前也被普遍承认。B.M.Trost获得1998年美国“总统绿色化学挑战奖”的学术奖。 (2)绿色化学在行动 绿色化学作为未来化学工业发展的方向和基础,越来越受到各国政府、企业和学术界的关注。例如,1995年在美国设立了“总统绿色化学挑战奖”,旨在奖励在创造性研究、开发和应用绿色化学基本原理方面取得杰出成就的个人、集体或组织。它共包括5个奖项:学术奖、中小企业奖、新合成路线奖、新工艺奖和安全化学品设计奖。 在1998年出版的《绿色化学的理论与实践》一书是绿色化学的经典之作,其中详细阐述了绿色化学的定义、原则、评估方法及发展趋势。由英国皇家化学会主办的国际性杂志《绿色化学》于1999年创刊,其内容涉及清洁化工生产技术的多方面研究成果、综述和其他信息,并涵盖了国际上通过化学品的应用或加工来减轻对环境影响的学术研究活动。 沿着一些美国绿色化学奖的颁奖轨迹,我们可以看出目前绿色化学工艺与技术研究的主要成果和趋势: ①开发“原子经济性”反应 近年来,开发原子经济性反应已成为绿色化学研究的热点之一。例如,环氧丙烷是生产聚氨酯塑料的重要原料,传统上主要采用二步反应的氯醇法,不仅使用可能带来危险的氯气,而且还产生大量污染环境的含氯化钙废水,国内外均在开发催化氧化丙烯制环氧丙烷的原子经济反应新方法。再如,EniChem公司采用钛硅分子筛催化剂,将环己酮、氨、过氧化氢反应,可直接合成环己酮肟。对于已在工业上应用的原子经济反应,也还需要从环境保护和技术经济等方面继续研究和改进。实现反应的高原子经济性,就要通过开发新的反应途径、用催化反应代替化学计量反应等手段,1997年的新合成路线奖的获得者BCH公司的工作即是一个很好的例证。该公司开发了一种合成布洛芬的新工艺(布洛芬是一种广泛使用的非类固醇类的镇静、止痛药物),传统生产工艺包括6步化学计量反应,原子的有效利用率低于40%,新工艺采用3步催化反应,原子的有效利用率达80%,如果再考虑副产物乙酸的回收利用,则原子利用率达到99%。 ②采用无毒、无害的原料 为了人类健康和环境安全,需要用无毒无害的原料代替有毒有害的原料生产所需的化工产品。例如,Monsanto公司以无毒无害的二乙醇胺为原料,经过催化脱氢,开发了安全生产氨基二乙酸钠的工艺,改变了过去的以氨、甲醛和氢氰酸为原料的二步合成路线,并因此获得了1996年美国总统绿色化学挑战奖中的新合成路线奖。另外,国外还开发了由异丁烯生产甲基丙烯酸甲酯的新合成路线,取代了以丙酮和氢氰酸为原料的丙酮氰醇法。 ③采用无毒、无害的催化剂 目前烃类的烷基化反应一般使用氢氟酸、硫酸、三氯化铝等液体酸性催化剂,这些催化剂的共同缺点,是对设备的严重腐蚀、对人身的危害和产生废渣、污染环境等。目前,国内外正从分子筛、杂多酸、超强酸等新催化材料中大力开发烷基化的固体酸催化剂。例如,异丁烷与丁烯的烷基化是炼油工业中提供高辛烷值组分的一项重要工艺,目前主要使用氢氟酸或硫酸为催化剂,有些公司开发了一种负载型磺酸盐/SiO2催化剂和固体酸催化的异丁烷/丁烯烷基化新工艺。 ④采用无毒、无害的溶剂、助剂 大量与化工生产相关的污染问题,不仅来源于原料和产品,而且来源于制造过程中使用的物质,最常见的是反应介质、配方和分离中所用的溶剂。当前广泛使用的溶剂是挥发性有机化合物,使用过程中有的会破坏臭氧层,有的会危害人体健康,因此,需要限制这类溶剂的使用。采用无毒无害的溶剂代替挥发性有机化合物溶剂已成为绿色化学的重要研究方向。目前,最活跃的研究项目是开发超临界流体,特别是超临界二氧化碳作溶剂。1997年的学术奖授予North Carolina大学的J.M.DeSimone教授,奖励他设计了一类表面活性剂,这种表面活性剂是亲二氧化碳的物质,可以产生亲二氧化碳和亲溶质的两性作用,从而使得二氧化碳可广泛地作为溶剂使用以代替含卤素的常规有机溶剂。 除采用超临界溶剂外,还有研究水或近临界水作为溶剂以及有机溶剂/水相界面反应。以水为介质的有机合成反应是环境友好合成反应的一个重要组成部分,水相中的有机反应,操作简便、安全,没有有机溶剂的易燃、易爆等问题,资源丰富、成本低、无污染。虽然水是潜在的环境友好的反应介质,但以水为介质必然引出许多新问题,如有机底物在水中的疏水作用,反应底物和试剂在水中的稳定性,水中大量存在的氢键对反应的影响,有可能改变反应的机理等,因此,水相有机合成反应的研究成为有机合成化学一个活跃的研究领域。2001年美国“总统绿色化学挑战奖”的学术奖授予我国在美学者李朝军教授,也表明水相有机反应的研究正在受到越来越多的关注。李朝军教授在设计和发展水中和空气中进行过渡金属介入和催化有机反应方面取得了一系列引人瞩目的创新成果,水相催化反应在药物合成、精细化学品合成以及高聚物的合成等方面都有广阔的应用前景,为传统上只能在惰性气体和有机溶剂中进行的有机合成反应开辟了崭新的领域。 ⑤利用可再生的资源合成化学品 利用可再生的生物量(Biomass、生物原料)代替当前广泛使用的不可再生的石油,是一个具有重大意义的长远发展方向。将生物质转化为动物饲料、工业化学品和燃料的技术是十分活跃的研究领域。美国的M.Holtzapple教授在这方面取得了杰出的成就,获得了1996年的美国“总统绿色化学挑战奖”的学术奖。 虽然,对于某些生物催化剂是否会导致污染还没有明确的结论,但总的来说,生物转化非常符合绿色化学的要求,具有高效、高选择性和清洁生产的特点,反应产物单纯,易分离纯化,可避免使用贵金属和有机溶剂,能源消耗低,可以合成一些化学方法难以合成的化合物。1996年美国总统绿色化学挑战奖中的学术奖授予Taxas A & M大学M.Holtzapple教授,就是由于其开发了一系列技术,把废生物质转化成动物饲料、工业化学品和燃料。著名化学家Chi-Huey Wong以在酶促反应所取得的引人注目的创新成就获得了2000年美国“总统绿色化学挑战奖”。 ⑥环境友好产品 随着环境保护成为现代社会的共识,社会越来越需要环境友好的产品,各国政府制定的标准,对产品在这方面的质量要求也不断提高。例如,机动车燃料,随着环境保护要求的日益严格,为了减小由汽车尾气中一氧化碳以及烃类引发的臭氧破坏和光化学烟雾等空气污染,美国政府逐步推广使用新配方汽油,它要求限制汽油的蒸汽压和苯的含量,还将逐步限制芳烃和烯烃含量,要求在汽油中加入含氧化合物(如甲基叔丁基醚、甲基叔戊基醚)。这种新配方汽油质量要求的提高,已推动了有关炼油技术的发展。再如,从1996年美国总统绿色化学挑战奖的安全化学品设计奖,授予了Rohm&Haas公司,由于其开发成功一种环境友好的海洋生物防垢剂,用于阻止海洋船底污物的形成。中小企业奖授予了Donlar公司,因其开发了两个高效工艺以生产热聚天冬氨酸,它是一种代替丙烯酸的生物可降解产品。 (3)我国绿色化学的活动 我国在绿色化学方面的活动也逐渐活跃。1995年中国科学院化学部组织了《绿色化学与技术—推进化工生产可持续发展的途径》院士咨询活动,对国内外绿色化学的现状与发展趋势进行了大量调研,并结合国内情况,提出了发展绿色化学与技术、消灭和减少环境污染源的七条建议。1997年由国家自然科学基金委和中国石油化工总公司联合资助的“九五”重大基础研究项目《环境友好石油化工催化化学与化学反应工程》正式启动,项目涉及我国石油化工的一些重要过程,即导向基础性研究、技术可行性的初步探索和技术可行与经济合理性的重点探索三个层次,开展采用无毒无害原料、催化剂和“原子经济”反应等新技术的探索研究,为解决现有生产工艺存在的环境问题奠定基础。同年,为实施科教兴国战略,实现到2010年以及21世纪中叶我国经济、科技和社会发展的宏伟目标,确保科技自身发展能力不断增强,迎接新世纪挑战的迫切需要而制定的《国家重点基础研究发展规划》,也将绿色化学的基础研究项目作为支持的重要方向之一。此外,一些大专院校也纷纷成立了专门的绿色化学研究机构。

④ 绿色化学是什么意思

绿色化学技术是指将绿色化学的基本观念应用于化学研究、化工制备以及化学品的利用等方面。

绿色化学的概念是20世纪90年代初提出的,与传统的治理环境污染方法的根本区别就在于它是从源头上减少甚至消除污染的产生。

传统的有机反应,由于大量有机溶剂的使用,给人类的生态环境造成恶劣影响。随着人类生活质量的提高及环保意识的增强,环境友好介质的绿色化学技术越来越受到人们的关注。中国科学院化学所杰出青年基金(B)获得者李朝军教授在设计和发展在水中和空气中进行的过渡金属介入和有机金属催化的有机金属催化的有机反应方面取得了一系列引人瞩目、富于创新性的成果。水作为溶剂有以下优点:价廉易得,安全可靠(不会燃烧和爆炸),而且无毒。在有机反应中可省略反应物的保护和脱保护的合成步骤。通过简单的相分离,即可得到产物。某些水相有机反应还有出人意料的化学选择性,大大减少副产物的生成。在空气中进行的有机金属反应,可使小量的组合合成、大规模的制备及催化剂的回收再生变得非常简便。水相催化的有机反应,在药物合成、精细化学品合成、石油化学品和农业化学品的合成及高聚物和塑料的合成等方面有广阔的应用前景。其创新性的研究为传统上只能在惰性气体和有机溶剂中进行的有机合成反应开辟了一个崭新的领域。

传统的化学工业给环境带来的污染已十分严重,目前全世界每年产生的有害废物达3亿~4亿吨,给环境造成危害,并威胁着人类的生存。化学工业能否生产出对环境无害的化学品?甚至开发出不产生废物的工艺?有识之士提出了绿色化学的号召,并立即得到了全世界的积极响应。绿色化学的核心就是要利用化学原理从源头消除污染。

绿色化学又称环境友好化学,它的主要特点是:

1.充分利用资源和能源,采用无毒、无害的原料;2.在无毒、无害的条件下进行反应,以减少废物向环境排放;3.提高原子的利用率,力图使所有作为原料的原子都被产品所消纳,实现“零排放”;4.生产出有利于环境保护、社区安全和人体健康的环境友好的产品。

绿色化学给化学家提出了一项新的挑战,国际上对此很重视。1996年,美国设立了“绿色化学挑战奖”,以表彰那些在绿色化学领域中做出杰出成就的企业和科学家。绿色化学将使化学工业改变面貌,为子孙后代造福。

⑤ 环境保护与绿色化学

绿色化学主要是关于环境的化学。绿色化学的12项原则:
1.防止——防止产生废弃物要比产生后再去处理和净化好得多。
2.讲原子经济——应该设计这样的合成程序,使反应过程中所用的物料能最大限度地进到终极产物中。
3.较少有危害性的合成反应出现——无论如何要使用可以行得通的方法,使得设计合成程序只选用或产出对人体或环境毒性很小最好无毒的物质。
4.设计要使所生成的化学产品是安全的——设计化学反应的生成物不仅具有所需的性能,还应具有最小的毒性。
5.溶剂和辅料是较安全的——尽量不同辅料(如溶剂或析出剂),当不得已使用时,尽可能应是无害的。
6.设计中能量的使用要讲效率——尽可能降低化学过程所需能量,还应考虑对环境和经济的效益。合成程序尽可能在大气环境的温度和压强下进行。
7.用可以回收的原料——只要技术上、经济上是可行的,原料应能回收而不是使之变坏。
8.尽量减少派生物——应尽可能避免或减少多余的衍生反应(用于保护基团或取消保护和短暂改变物理、化学过程),因为进行这些步骤需添加一些反应物同时也会产生废弃物。
9.催化作用——催化剂(尽可能是具选择性的)比符合化学计量数的反应物更占优势。
10.要设计降解——按设计生产的生成物,当其有效作用完成后,可以分解为无害的降解产物,在环境中不继续存在。
11.防止污染进程能进行实时分析——需要不断发展分析方法,在实时分析、进程中监测,特别是对形成危害物质的控制上。
12.特别是从化学反应的安全上防止事故发生——在化学过程中,反应物(包括其特定形态)的选择应着眼于使包括释放、爆炸、着火等化学事故的可能性降至最低。

⑥ 如何用绿色化学的观点分析化学反应可以举例

化学已经融于现代技术:学科的核心素养是学科的灵魂,我们不得不在学生时代使他们具备必要的化学学科素养。通过氮气的结构分析、能量守恒等思想。要让知识融于社会.教师要全面掌握化学学科核心素养体系,多数知识是死记硬背得来的,键能大。新课程的三维目标与化学核心素养是一脉相承的,放在电条件下N 和O 的化合反应等,衣食住行都离不开化学。我们要用科学知识提高生活质量,同时有更鲜美的教育特色,化学核心素养是未来发展不可缺少的因素。 3.高中化学学科核心素养体系的宗旨是培养现代中学生完美人格和终身学习能力、酸碱盐的化学性质,在必修2中涉及元素周期律的知识。所以对物质的微观结构探析可以预测物质在特定条件下可能具有的性质和可能发生的变化。因此。 3.1.培养高中生具备一定的化学素养,体现了学科在社会生活中的价值观,才能让学生在大浪淘沙中锻炼自己,只有服务于生活。这一过程体现的是我国教育从教书走向育人的历程,环境应用中的绿色化学思想,“双基”并不能完整展示化学体系、基础实验知识、落实立德树人目标的基础地位;学会用归纳演绎推理: 2。化学是一个宏观辨识与微观探析的过程,而不是用科学知识“造假”以降低生活质量。例如,了解核心素养体系与之前的“三维目标”的关系,变化是规律的核心,因材施教必须体现学科知识的深化过程,在不同的章节融入不同的学科能力,让学生的认知发生飞跃就必须掌握属于化学学科内在的规律,并在后面的金属和非金属元素及其化合物的学习中不断发展和深化。化学知识是在社会生活中发展起来的学科,如化学的基本理论。为了有丰硕的成果。 2,培养他们具备相应的化学信息处理能力。高中化学学科核心素养体系由五个主要方面组成、物质的性质决定它可以具备的用途”内涵。于是在必修1中采用物质分类的方法培养学生对物质的共同的性质的认识,从元素周期表的位置分析氮元素具有较活泼的非金属性;“三维目标”则在“双基”的基础上培养他们明确这是工业生成盐酸的重要反应的价值取向。总之;化学学科中的质量守恒。正因为社会生活的需求,让学生真正理解“物质的结构决定了其具有性质。如学习氯气的性质时,但是氮气却是一种惰性较强的气体,就可能凸显出氮元素活泼的非金属性的方面,所以不活泼.社会生活离不开化学。核心素养是在三维目标的基础上发展壮大的.3,如元素的化合价,如氯气和氢气的混合气体在受热.3,物质的结构是微观的。中学化学教材分为必修和选修两个部分、二氧化碳气体的制备等、由浅入深的过程,农民或在不同的季节种下不同的农作物,这正是化学的核心素养在社会发展中折射出来的巨大魅力,才能体现其真正的价值、比较分析判断的学科基本方法等对概念做出甄别,造假制假、化学程序等方面探究化学知识的奥秘是未来才华贡献人类的关键。因此,从不同角度对纷繁复杂的化学变化进行分类研究,发展到现在的核心素养,它具有三维目标的内涵,让知识不断丰富社会生活。为了更好地服务人类社会。 2,随着新课改的推进,本文对如何培养学生的化学核心素养进行了阐述,在不同的时期使用不同的肥料。学生理解了反应特征,存在N≡N共价键、氧气,化学的核心价值观在于终身学习和科学求实,工农业生产是化学应用的重要途径,在平时的教学中必须贯穿核心价值观的培养,服务于生活,更谈不上学科素养: 化学教学 核心素养 社会生活 1,从而提升学生的化学逻辑思维素养、还是能量守恒无论是可逆反应还是自发反应,在教育过程中促使他们从更高的视野和境界上自我发展,这才是化学的核心素养,只不过是反应的条件苛刻罢了.4,不同阶段学生应该掌握不同的知识,才能甄别生活中的真善美,随之而来的是三维目标,明确了物质的性质。因此,无可替代,随着课程改革的深化,在合作中学会交流,由教育部签发的《教育部关于全面深化课程改革落实立德树人根本任务的意见》明确提出“核心素养体系”的概念。无论是质量守恒.2,学生可以提炼出相关信息,就必须掌握其核心素养。 2、氢气.中学化学知识具有由表及里。学习也是如此,就知道N2作为保护气体应该是常温或低温,只有搭建一定的化学信息素养的平台,要让学生理解化学核心素养是作为一个生活在现代社会中的人不可缺失的一个方面.化学核心素养更多的是在思维能力层面上,提升人们的生活质量、光照等条件下产生爆炸,社会公认为是我国未来基础教育改革的灵魂,从化学实验或工业流程的安全的角度感悟.5。 2。关键词.构建高中生的化学思维素养。 3,将“核心素养体系”放在深化课程改革,换句话说是教育“软件”的逐步升级,学生最初对氮气的认识来源于初中空气的成分;部分人利用化学知识造福人类,在高考试题中是一个热点问题、提升自己,凸显了化学素养在中学教育过程中的重要地位。在2015年3月底。所以。如工业合成氨。化学学科的内在规律有很多,构建不了化学的知识体系.提升高中生的创新发展素养,同一知识也有不同的认识层面,这种化学的核心素养不容忽视,所以氮气在特定的条件下仍然会发生相应的化学反应。然而氮元素毕竟是非金属性较强的元素,化学核心素养越来越彰显其服务于生活的魅力.在教育教学中培养学生的化学核心素养.1。周期律就是对金属性和非金属性的具体认识的一种化学思想,并作为未来发展不可缺少的因素.搭建高中生化学信息素养的平台.把握化学学科核心素养体系,决定了它所具有的性质。作为生活在现代社会中的人,能写出相应的化学方程式即可、社会和环境之中。 2,学生对化学的认识仅仅停留在表面。部分人利用化学知识影响正常人们的生活环境。初入高中,不断提升学生的综合素质,让学生在工艺流程,其目的是让学生在已有知识基础上学会用化学思维进行归纳和推理、合成路线。传统教育强调的是化学的基础知识与基本技能。只有掌握化学知识。 3、思维素养和信息素养等。一句典型的高考试题中的语言就是“化学无处不在”;作为“核心素养”需要学生对氯气和氢气的反应有“创新”认识,“双基”要求的是理解该反应体现了氯气的氧化性,培养学生的核心素养就必须加强教学的计划性。又如学生掌握一定的化学基础知识之后、电子守恒,并从微观角度辩证地认识化学,逐步揭示各类变化的特征和规律仅供参考,逐步形成积极向上的情感态度与价值观,才能为我所用.2,高温下就可能破坏N≡N共价键

⑦ 绿色化学的研究成果

1.开发原子经济反应
Trost在1991年首先提出了原子经济性(Atom economy 的概念,即原料分子中究竟有百分之几的原子转化成了产物。理想的原子经济反应是原料分子 中的原子百分之百地转变成、产物,不生副产物或废物。实现废物的零排放(Zeroemission)。对于大宗基本有机原料的生产来说,选择原子经济反应十分重要。
近年来,开发新的原子经济反应已成为绿色化学研究的热点之一。国内外均在开发钛硅分子筛上催化氧化丙烯制环氧丙烷的原子经济新方法。此外, 针对钛硅分子筛催化反应体系,开发降低钛硅分子筛合成成本的技术,开发与反应匹配的工艺和反应器仍是今后努力的方向。
在已有的原于经济反应如烯烃氢甲酰化反应中。虽然反应已经是理想的。但是原用的油溶性均相铑络合催化剂与产品分离比较复杂,或者原用的钴催 化剂运转过程中仍有废催化剂产生,因此对这类原子经济反应的催化剂仍有改进的余地。所以近年来开发水溶性均相络合物催化剂已成为一个重要的研究领域。由于水溶性 均相络合物催化剂与油相产品分离比较容易。再加以水为溶剂,避免了使用挥发性有机溶剂,所拟开发水溶性均相络合催化剂也已成为国际上的研究热点。除水溶性铑-膦 络合物已成功用于丙烯氢甲酰化生产外,近年来水溶性铑-膦、钌-膦、钯-膦络合物在加氢二聚、选择性加氢、C一C键偶联等方面也已获得重大进展,C6以上烯烃氨甲酰化 制备高碳醛、醇的两相催化体系的新技术国外正在积极研究。以上可见,对于已在工业上应用的原子经济反应。也还需要从环境保护和技术经济等方面继续研究。加以改进。
2.采用无毒、无害的原料
为使制得的中间体具有进一步转化所需的官能团和反应性,在现有化工生产中仍使用剧毒的光气和氢氰酸等作为原料。为了人类健康和社区安全。 需要用无毒无害的原料代替它们来生产所需的化工产品。
在代替剧毒的光气作原料生产有机化工原料方面。Riley等报道了工业上已开发成功一种由胺类和二氧比碳生产异氰酸酯的新技术。在特殊的反应体系 中采用一氧化碳直接羰化有机胺生产异氰酸酯的工业化技术也由Manzer,;开发成功。Tundo报道了用二氧化碳代替光气生产碳酸二甲酯的新方法。Komiya研究开发了在固态熔融的状态下。采用双酚A和碳酸二甲酯聚合生产聚碳酸酯的新技术。它取代了常规的光气合成路线。并同时实现了两个绿色化学目标。一是不使用有毒有害的原料,二是 由于反应在熔融状态下进行。不使用作为溶剂的可疑的致癌物一甲基氯化物。
关于代替剧毒氢氰酸原料,Monsanto公司从无毒无害的二乙醇胺原料出发。经过催化脱氢。开发了安全生产氨基二乙酸钠的工艺,改变了过去的拟氨、甲醛和氢氰酸为原料的二步合成路线。并因此获得了1996年美国总统绿色化学挑战奖中的变更合成路线奖。
3.采用无毒、无害的催化剂
目前烃类的烷基化反应一般使用氧氟酸、硫酸、三氯化铝等液体酸催化剂。这些液体催化剂共同缺点是,对设备的腐蚀严重、对人身危害和产生废渣、 污染环境。为了保护环境。多年来国外正从分子筛、杂多酸、超强酸等新催化材料中大力开发固体酸烷基化催化剂。其中采用新型分子筛催化剂的乙苯液相烃他技术引人注 目,这种催化剂选择性很高。乙苯重量收率超过99.6%。而且催化剂寿命长。还有一种生产线性烷基苯的固体酸催化剂替代了氢氟酸催化剂,改善了生产环境,已工业化。在 固体酸烷基化的研究中。还应进一步提高催化剂的选择性。以降低产品中的杂质含量; 提高催化剂的稳定性。以延长运转周期;降低原料中的苯烯比。以提高经济效益。异丁烷与丁烯的烷基化是炼油工业中提供高辛烷值组分的一项重要工艺。近年新配方汽油的出现,限制汽油中芳烃和烯烃含量更增添了该工艺的重要性。目前这种工艺使用氢氟酸或硫酸为催化剂。
4.采用无毒、无害的溶剂
大量与化学品制造相关的污染问题不仅来源于原料和产品,而且源自在其制造过程中使用的物质。最常见的是在反应介质、分离和配方中所用的溶剂。 当前广泛使用的溶剂是挥发性有机化合物(VOC)。其在使用过程中有的会引起地面臭氧的形成。有的会引起水源污染。因此。需要限制这类溶剂的使用。采用无毒无害的溶剂代替挥发性有机化合物作溶剂已成为绿色化学的重要研究方向。
在无毒无害溶剂的研究中。最活跃的研究项目是开发超临界流体(SCF)。特别是超临界二氧化碳作溶剂。超临界二氧化碳是指温度和压力均在其临界点 (3llC、7477.7gkPa)以上的二氧化碳流体。它通常具有液体的密度。因而有常规液态溶剂的溶解度;在相同条件下。它又具有气体的粘度,因而又具有很高的传质速度。而且 由于具有很大的可压缩性。流体的密度、溶剂溶解度和粘度等性能均可由压力和温度的变化来调节。超临界二氧化碳的最大优点是无毒、不可燃、价廉等。
除采用超临界溶剂外。还有研究水或近临界水作为溶剂以及有机溶剂/水相界面反应。采用水作溶剂虽然能避免有机溶剂,但由于其溶解度有限,限制了 它的应用,而且还要注意废水是否会造成污染。在有机溶剂/水相界面反应中。一般采用毒性较小的溶剂(甲苯)代替原有毒性较大的溶剂,如二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、醋酸等。采用无溶剂的固相反应也是避免使用挥发性溶剂的一个研究动向,如用微波来促进固、固相有机反应。
5.利用可再生的资源合成化学品
利用生物量(生物原料)(Biomass)代替当前广泛使用的石油,是保护环境的一个长远的发展方向。1996年美国总统绿色化学挑战奖中的学术奖授予TaxaA大学M. Holtzapp教授,就是在于其开发了一系列技术。把废生物质转化成动物饲料、工业化学品和燃料。
物质主要由淀粉及纡维素等组成。前者易于转化为葡萄糖,而后者则由于结晶及与木质素共生等原因,通过纤维素酶等转比为葡萄糖,难度较大。Frost 报道以葡萄糖为原料,通过酶反应可制得己二酸、邻苯二酚和对苯二酚等。尤其是不需要从传统的苯开始采制运作为尼龙原料的己二酸取得了显著进展。由于苯是已知的致癌物质,以经济和技术上可行的方式,从合成大量的有机原料中去除苯是具有竞争力的绿色化学目标。
另外,Gfoss首创了利用生物或农业废物如多糖类制造新型聚合物的工作。由于其同时解决了多个环保问题,因此引起人们的特别兴趣。其优越性在于聚合物原料单体实现了无害化,生物催化转化方法优于常规的聚合方法,Gross的聚合物还具有生物降解功能。
6.环境友好产品
在环境友好产品方面。从1996年美国总统绿色化学挑战奖看,设计更安全化学品奖授予RohmHaas公司。由于其开发成功一种环境友好的海洋生物防垢剂。 小企业奖授予Donlar公司。 因其开发了两个高效工艺以生产热聚天冬氨酸,它是一种代替丙烯酸的可生物降解产品。
在环境友好机动车燃料方面,随着环境保护要求的日益严格。1990年美国清洁空气法(修正案)规定,逐步惟广使用新配方汽油,减小由汽车尾气中的一氧化碳以及烃类引发的臭氧和光化学烟雾等对空气的污染。新配方汽油要求限制汽油的蒸汽压、苯含量,还将逐步限制芳烃和烯烃含量。还要求在汽油中加入含氧化合物,比如甲基叔丁基醚、甲基叔戊基醚。这种新配方汽油的质量要求已推动了汽油的有关炼油技术的发展。
柴油是另一类重要的石油炼制产品。对环境友好柴油。美国要求硫含量不大于0.05%,芳烃含量不大于20%,同时十六烷值不低于40;瑞典对一些柴油要求更严。为达到上述目的,一是要有性能优异的深度加氢脱硫催化剂;二是要开发低压的深度脱硫/芳烃饱和工艺。国外在这方面的研究已有进展。
此外,保护大气臭氧层的氟氯烃代用品已在开始使用。防止“白色污染”的生物降解塑料也在使用。

⑧ 什么是绿色化学

名称解释
按照美国《绿色化学》(GreenChemistry)杂志的定义,绿色化学是指:在制造和应用化学产品时应有效利用(最好可再生)原料,消除废物和避免使用有毒的和危险的试剂和溶剂。而今天的绿色化学是指能够保护环境的化学技术.它可通过使用自然能源,避免给环境造成负担、避免排放有害物质.利用太阳能为目的的光触媒和氢能源的制造和储藏技术的开发,并考虑节能、节省资源、减少废弃物排放量。 绿色化学又称“环境无害化学”、“环境友好化学”、“清洁化学”,绿色化学是近十年才产生和发展起来的,是一个 “新化学婴儿”。它涉及有机合成、催化、生物化学、分析化学等学科,内容广泛。绿色化学的最大特点是在始端就采用预防污染的科学手段,因而过程和终端均为零排放或零污染。世界上很多国家已把“化学的绿色化”作为新世纪化学进展的主要方向之一。
编辑本段提出背景
化学在为人类创造财富的同时,给人类也带来了危难。而每一门科学的发展史上都充满着探索与进步,由于科学中的不确定性,化学家在研究过程中不可避免地会合成出未知性质的化合物,只有通过经过长期应用和研究才能熟知其性质,这时新物质可能已经对环境或人类生活造成了影响。 传统的化学工业给环境带来的污染已十分严重,目前全世界每年产生的有害废物达3亿吨~4亿吨,给环境造成危害,并威胁着人类的生存。严峻的现实使得各国必须寻找一条不破坏环境,不危害人类生存的可持续发展的道路。化学工业能否生产出对环境无害的化学品?甚至开发出不产生废物的工艺?绿色化学的口号最早产生于化学工业非常发达的美国。1990年,美国通过了一个“防止污染行动”的法令。1991年后在,“绿色化学”由美国化学会(ACS)提出并成为美国环保署(EPA)的中心口号,并立即得到了全世界的积极响应。
编辑本段重要性
传统的化学工业给环境带来的污染已十分严重,目前全世界每年产生的有害废物达3亿吨~4亿吨,给环境造成危害,并威胁着人类的生存。化学工业能否生产出对环境无害的化学品?甚至开发出不产生废物的工艺?有识之士提出了绿色化学的号召,并立即得到了全世界的积极响应。绿色化学的核心就是要利用化学原理从源头消除污染。 绿色化学给化学家提出了一项新的挑战,国际上对此很重视。1996年,美国设立了“绿色化学挑战奖”,以表彰那些在绿色化学领域中做出杰出成就的企业和科学家。绿色化学将使化学工业改变面貌,为子孙后代造福。 迄今为止,化学工业的绝大多数工艺都是20多年前开发的,当时的加工费用主要包括原材料、能耗和劳动力的费用。近年来,由于化学工业向大气、 水和土壤等排放了大量有毒、有害的物质。以1993年为例,美国仅按365种有毒物质排放估算,化学工业的排放量为30亿磅。因此,加工费用又增加了废物控制、处理和埋放。环保监测、达标,事故责任赔偿等费用。1992年,美国化学工业用于环保的费用为1150亿美元,清理已污染地区花去7000亿美元。1996年美国Dupont公司的化学品销售总额为180亿美元,环保费用为10亿美元。所以,从环保、经济和社会的要求看。化学工业不能再承担使用和产生有毒有害物质的费用。需要大力研究与开发从源头上减少和消除污染的绿色化学。 1990年美国颁布了污染防止法案。将污染防止确立为美国的国策。所谓污染防止就是使得废物不再产生。不再有废物处理的问题,绿色化学正是实现污染防止的基础和重要工具。1995年4月美国副总统Gore宣布了国家环境技术战略。其目标为:至2020年地球日时。将废弃物减少40-50%,每套装置消耗原材料减少20一 25%。1996年美国设立了总统绿色化学挑战奖。这些政府行为都极大的促进了绿色化学的蓬勃发展。另外。日本也制定了新阳光计划。在环境技术的研究与开发领域。确 定了环境无害制造技术、减少环境污染技术和二氧化碳固定与利用技术等绿色化学的内容。总之,绿色化学的研究已成为国外企业、政府和学术界的重要研究与开发万向。 这对我国既是严峻的挑战,也是难得的发展机遇。
编辑本段主要特点
绿色化学又称环境友好化学,它的主要特点是: 1.充分利用资源和能源,采用无毒、无害的原料; 2.在无毒、无害的条件下进行反应,以减少废物向环境排放; 3.提高原子的利用率,力图使所有作为原料的原子都被产品所消纳,实现“零排放”; 4.生产出有利于环境保护、社区安全和人体健康的环境友好的产品。
编辑本段研究情况
核心
利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染。 绿色化学国际杂志(green chemistry)
按照绿色化学的原则、最理想的化工生产方式是: 反应物的原子全部转化为期望的最终产物。
性质
(1)充分利用资源和能源,采用无毒、无害的原料; (2)在无毒、无害的条件下进行反应,以减少向环境排放废物; (3)提高原子的利用率,力图使所有作为原料的原子都被产品所消纳,实现“零排放”; (4)生产出有利于环境保护、社区安全和人体健康的环境友好的产品。 绿色化学给化学家提出了一项新的挑战,国际上对此很重视。1996年,美国设立了“绿色化学挑战奖”,以表彰那些在绿色化学领域中做出杰出成就的企业和科学家。绿色化学将使化学工业改变面貌,为子孙后代造福。
原则
绿色化学的研究者们总结出了绿色化学的12条原则,这些原则可作为实验化学家开发和评估一条合成路线、一个生产过程、一个化合物是不是绿色的指导方针和标准。 ●防止污染优于污染形成后处理。 ●设计合成方法时应最大限度地使所用的全部材料均转化到最终产品中。 ●尽可能使反应中使用和生成的物质对人类和环境无毒或毒性很小。 ●设计化学产品时应尽量保持其功效而降低其毒性。 ●尽量不用辅助剂,需要使用时应采用无毒物质。 ●能量使用应最小,并应考虑其对环境和经济的影响,合成方法应在常温、常压下操作。 ●最大限度地使用可更新原料。 ●尽量避免不必要的衍生步骤。 ●催化试剂优于化学计量试剂。 ●化学品应设计成使用后容易降解为无害物质的类型。 ●分析方法应能真正实现在线监测,在有害物质形成前加以控制。 ●化工生产过程中各种物质的选择与使用,应使化学事故的隐患最小。
途径
(1)开发绿色实验。如实验室用H2O2分解制O2代替KClO3分解法,实现了原料和反应过程的绿色化。 (2)防止实验过程中尾气、废物等环境的污染,实验中有危害性气体产生时要加强尾气吸收,对实验产物尽可能再利用等。 (3)在保证实验效果的前提下,尽量减少实验试剂的用量,使实验小型化、微型化。 (4)对于危险或反映条件苛刻,污染严重或仪器、试剂价格昂贵的实验,可采用计算机模拟化学实验或观看实验录像等办法。 (5)妥善处置实验产生的废物,防止环境污染。
编辑本段研究成果
1。开发"原子经济"反应 Trost在l991年首先提出了原子经济性(Atom economy 的概念,即原料分子中究竟有百分之几的原子转化成了产物。理想的原子经济反应是原料分子 中的原子百分之百地转变成、产物,不生副产物或废物。实现废物的"零排放"(Zeroemission)。对于大宗基本有机原料的生产来说,选择原子经济反应十分重要。 近年来,开发新的原子经济反应已成为绿色化学研究的热点之一。国内外均在开发钛硅分子筛上催化氧化丙烯制环氧丙烷的原子经济新方法。此外, 针对钛硅分子筛催化反应体系,开发降低钛硅分子筛合成成本的技术,开发与反应匹配的工艺和反应器仍是今后努力的方向。 在已有的原于经济反应如烯烃氢甲酰化反应中。虽然反应已经是理想的。但是原用的油溶性均相铑络合催化剂与产品分离比较复杂,或者原用的钴催 化剂运转过程中仍有废催化剂产生,因此对这类原子经济反应的催化剂仍有改进的余地。所以近年来开发水溶性均相络合物催化剂已成为一个重要的研 示意图
究领域。由于水溶性 均相络合物催化剂与油相产品分离比较容易。再加以水为溶剂,避免了使用挥发性有机溶剂,所拟开发水溶性均相络合催化剂也已成为国际上的研究热点。除水溶性铑-膦 络合物已成功用于丙烯氢甲酰化生产外,近年来水溶性铑-膦、钌-膦、钯-膦络合物在加氢二聚、选择性加氢、C一C键偶联等方面也已获得重大进展,C6以上烯烃氨甲酰化 制备高碳醛、醇的两相催化体系的新技术国外正在积极研究。以上可见,对于已在工业上应用的原子经济反应。也还需要从环境保护和技术经济等方面继续研究。加以改进。 2.采用无毒、无害的原料 为使制得的中间体具有进一步转化所需的官能团和反应性,在现有化工生产中仍使用剧毒的光气和氢氰酸等作为原料。为了人类健康和社区安全。 需要用无毒无害的原料代替它们来生产所需的化工产品。 在代替剧毒的光气作原料生产有机化工原料方面。Riley等报道了工业上已开发成功一种由胺类和二氧比碳生产异氰酸酯的新技术。在特殊的反应体系 中采用一氧化碳直接羰化有机胺生产异氰酸酯的工业化技术也由Manzer,;开发成功。Tundo报道了用二氧化碳代替光气生产碳酸二甲酯的新方法。Komiya研究开发了在固态 熔融的状态下。采用双酚A和碳酸二甲酯聚合生产聚碳酸酯的新技术。它取代了常规的光气合成路线。并同时实现了两个绿色化学目标。一是不使用有毒有害的原料,二是 由于反应在熔融状态下进行。不使用作为溶剂的可疑的致癌物一甲基氯化物。 关于代替剧毒氢氰酸原料,Monsanto公司从无毒无害的二乙醇胺原料出发。经过催化蜕氢。开发了安全生产氨基二乙酸钠的工艺,改变了过去的拟氨、 甲醛和氢氰酸为原料的二步合成路线。并因此获得了1996年美国总统绿色化学挑战奖中的变更合成路线奖。 3.采用无毒。无害的催化剂 目前烃类的烷基他反应一般使用氧氟酸、硫酸、三氯化铝等液体酸催化剂。这些液体催化剂共同缺点是,对设备的腐蚀严重、对人身危害和产生废渣、 污染环境。为了保护环境。多年来国外正从分子筛、杂多酸、超强酸等新催化材料中大力开发固体酸烷基化催化剂。其中采用新型分子筛催化剂的乙苯液相烃他技术引人注 目,这种催化剂选择性很高。乙苯重量收率超过99.6%。而且催化剂寿命长。还有一种生产线性烷基苯的固体酸催化剂替代了氢氟酸催化剂,改善了生产环境,已工业化。在 固体酸烷基化的研究中。还应进一步提高催化剂的选择性。以降低产品中的杂质含量; 提高催化剂的稳定性。以延长运转周期;降低原料中的苯烯比。以提高经济效益。异丁 烷与丁烯的烷基化是炼油工业中提供高辛烷值组分的一项重要工艺。近年新配方汽油的出现,限制汽油中芳烃和烯烃含量更增添了该工艺的重要性。目前这种工艺使用氢氟酸或硫酸为催化剂。 4、采用无毒、无害的溶剂 大量的与化学品制造相关的污染问题不仅来源于原料和产品,而且源自在其制造过程中使用的物质。最常见的是在反应介质、分离和配方中所用的溶剂。 当前广泛使用的溶剂是挥发性有机化合物(VOC)。其在使用过程中有的会引起地面臭氧的形成。有的会引起水源污染。因此。需要限制这类溶剂的使用。采用无毒无害的溶剂 代替挥发性有机化合物作溶剂已成为绿色化学的重要研究方向。 在无毒无害溶剂的研究中。最活跃的研究项目是开发超临界流体(SCF)。特别是超临界二氧化碳作溶剂。超临界二氧化碳是指温度和压力均在其临界点 (3llC、7477.7gkPa)以上的二氧化碳流体。它通常具有液体的密度。因而有常规液态溶剂的溶解度;在相同条件下。它又具有气体的粘度,因而又具有很高的传质速度。而且。 由于具有很大的可压缩性。流体的密度、溶剂溶解度和粘度等性能均可由压力和温度的变化来调节。超临界二氧化碳的最大优点是无毒、不可燃、价廉等。 除采用超临界溶剂外。还有研究水或近临界水作为溶剂以及有机溶剂/水相界面反应。采用水作溶剂虽然能避免有机溶剂,但由于其溶解度有限,限制了 它的应用,而且还要注意废水是否会造成污染。在有机溶剂/水相界面反应中。一般采用毒性较小的溶剂(甲苯)代替原有毒性较大的溶剂,如二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、醋 酸等。采用无溶剂的固相反应也是避免使用挥发性溶剂的一个研究动向,如用微波来促进固、固相有机反应。 5、利用可再生的资源合成化学品 利用生物量(生物原料)(Biomass)代替当前广泛使用的石油,是保护环境的一个长远的发展方向。1996年美国总统绿色化学挑战奖中的学术奖授予TaxaA大学M. Holtzapp教授,就是南于其开发了一系列技术。把废生物质转化成动物饲料、工业化学品和然料。 物质主要由淀粉及纡维素等组成。前者易于转化为葡萄糖。而后者则由于结晶及与木质素共生等原因,通过纤维素酶等转比为葡萄糖。难度较大。Frost 报道以葡萄糖为原料,通过酶反哎可制碍己二酸、邻苯二酚和对苯二酚等。尤其是不需要从传统的苯讦始采制运作为尼龙原料的己二酸取得了显著进展。由于苯是已知的治癌 韧质,以经济和技术上可行的方式,从合成大量的有机原料中取除苯是具有竞争力的绿色化学目标。 另外,Gfoss首创了利用生物或农业废物如多糖类制造新型聚合物的工作。由于其同时解决了多个环保问题,因此引起人们的特别兴趣。具优越性在于聚 合物原料单体实现了无害化;生物催化转化方法优于常规的聚合万法@Gross的聚合物还具有生物降解功能。 6,环境友好产品 在环境友好产品方面。从1996年美国总统绿色化学挑战奖看,设计更安全他学品奖授予RohmHaas公司。由于其开发成功一种环境友好的海洋生物防垢剂。 小企业奖授予Donlar公司。 因其开发了两个高效工艺以生产热聚天冬氨酸,它是一种代替丙烯酸的可生物降解产品。 在环境友好机动车燃料方面,随着环境保护要求的日益严格。1990年美国清洁空气法(修正案)规定,逐步惟广使用新配方汽油,减小由汽车尾气中的一 氧化碳以及烃类引发的臭氧和光化学烟雾等对空气的污染。新配方汽油要求限制汽油的蒸汽压、苯含量,还将逐步限制芳烃和烯烃含量。还要求在汽油中加入含氧化合物,比 如甲基叔丁基醚、甲基叔戊基醚。这种新配万汽油的质量要求已推动了汽油的有关炼油技术的发展。 柴油是另一类重要的石油炼制产品。对环境友好柴油。美国要求硫含量不大于0.05%,芳烃含量不大于20%,同时十六烷值不低于40;瑞典对一些柴 油要求更严。为达到上述目的,一是要有性能优异的深度加氢脱硫催化剂;二是要开发低压的深度脱硫/芳烃饱和工艺。国外在这方面的研究已有进展。 此外。保护大气臭氧层的氟氯烃代用品已在开始使用。防止“白色污染”的生物降解塑料也在使用。
编辑本段清洁生产
绿色化学是设计没有或只有尽可能小的对环境产生负面影响的,并在技术上、经济上可行的化学品和化学过程的科学。事实上,没有一种化学物质是完全良性的,因此,化学品及其生产过程或多或少会对人类产生负面影响,绿色化学的目的是用化学方法在化学过程中预防污染。 由于绿色化学的重要性,1995年,美国设立了“总统绿色化学挑战奖”,以表彰在绿色化学化工领域的研究和开发中有重大突破和成就的个人和单位。 绿色化学的发展还可能将传统的化学研究和化工生产从“粗放型”转变为“集约型”,充分地利用每个原料的原子,做到物尽其用。 要发展绿色化学意味着要从过去的污染环境的化工生产转变为安全的、清洁的生产。 清洁生产的重点在于: ①设计比现有产品的毒性更低或更安全的化学品,以防止意外事故的发生; ②设计新的更安全的、对环境良性的合成路线,例如尽量利用分子机器型催化剂、仿生合成等,使用无害和可再生的原材料; ③设计新的反应条件,减少废弃物的产生和排放,以降低对人类健康和环境产生的危害。 在现今社会中,一提起“化学”,很多人都要紧皱双眉,因为他们都认为“化学”是引起环境污染的源泉。其实,这完全是因为对“化学”这门科学缺乏全面认识而造成的一种误解,只要你留心地观察和仔细地思考一下,在我们的衣食住行以及战胜疾病等方面,样样都离不开化学家的帮助,可以毫不夸张地说,人类的生活离不开化学的发展。 诚然,化学品和化工生产造成了环境污染,但是,“解铃还需系铃人”,相信化学家能够利用提倡绿色化学和绿色生产以及防止污染、治理污染的方法来消除环境污染,成为环境的朋友。
编辑本段中国发展
中国在绿色化学方面的活动也逐渐活跃。 1995年,中国科学院化学部确定了《绿色化学与技术》的院士咨询课题。 1996年,召开了“工业生产中 绿色化学与技术”研讨会,并出版了《绿色化学与技术研讨会学术报告汇编》。 1997年,国家自然科学基金委员会与中国石油化工集团公司联合立项资助了“九五重大基础研究项目”“环境友好石油化工催化化学与化学反应工程”;中国科技大学绿色科技与开发中心在该校举行了专题讨论会,并出版了《当前绿色科技中的一些重大问题》论文集;香山科学会议以“可持续发展问题对科学的挑战---绿色化学”为主题召开了第72次学术讨论会。 1998年,在合肥举办了第一届国际绿色化学高级研讨会;《化学进展》杂志出版了《绿色化学与技术》专辑;四川联合大学也成立了绿色化学与技术研究中心。 上述活动已推动了我国绿色化学的发展。

⑨ 绿色化学对社会的影响是什么对社会有什么作用

绿色化学是一门具有明确的社会需求和科学目标的新兴交叉学科。绿色化学具有丰富的内涵,并与生物学、物理学、计算机科学、材料科学和地学等学科有密切的联系。绿色化学的实施,需要上述学科的知识做基础并带动这些学科的发展。从科学观点认识,绿色化学是对传统化学思维方式的更新和发展;从环境观点认识,它是从源头上消除污染;从经济观点认识,它是合理利用资源和能源,降低生产成本,符合经济可持续发展的要求。
绿色化学又称环境无害化学或环境友好化学,它从源头上避免和消除对生态环境有毒有害的原料、催化剂、溶剂和试剂的使用和产物、副产物的产生,力求使化学反应具有“原子经济”性,实现废物的“零排放”。因此,绿色化学是发展生态经济和工业的关键,是实现可持续发展战略的重要组成部分。
发展绿色化学的核心科学问题是研究新反应体系,其中包括新合成方法和路线,寻求新的化学原料包括可再生的生物质资源,探索新反应条件如超临界流体、环境无害的介质以及设计和研制环境友好产品。
绿色化学与环境治理是完全不同的概念。环境的治理是对已被污染的环境进行治理,使之恢复到被污染前的面目,而绿色化学则是从源头上阻止污染物生成的新策略,即所谓污染预防。既然没有污染物的使用、生成和排放,也就没有环境被污染的问题。因此,只有通过绿色化学的途径,从科学研究出发发展环境友好化学、绿色化工技术,才能解决环境污染与经济可持续发展的矛盾。
(1)绿色化学的历史发展与现状
绿色化学是当今国际化学学科研究的前沿。1990年美国颁布污染防治法案,并确立其为国策,推动了绿色化学在美国的迅速兴起和发展。1996年,美国政府设立的“总统绿色化学挑战奖”,奖励在利用化学原理从根本上减少化学污染方面的成就。1997年由美国国家实验室、大学和企业联合成立了绿色化学院;美国化学会成立了“绿色化学研究所”。日本制定了环境无害制造技术等以绿色化学为内容的“新阳光计划”。欧洲、拉美地区也纷纷制定了绿色化学与技术的科研计划。有关绿色化学的国际学术会议不断增加,展示了绿色化学的最新研究成果,受到学术界的高度重视。美国每年有以绿色化学为主题的哥登会议(Gordon Conference)。1999年绿色化学的Gordon Conference在英国牛津召开,同时出版了《绿色化学:理论与应用》专集;同年英国皇家化学会创办了绿色化学(Green Chemistry)国际性化学期刊,旋即在欧洲掀起了绿色化学的浪潮。总之,绿色化学与技术已经成为世界各国政府、企业和学术界所关注的重要研究与发展方向。
我国对绿色化学这一新兴学科的研究也十分重视。1995年中国科学院化学部确定了“绿色化学与技术——推动化工生产可持续发展的途径”的院士咨询课题,1997年国家自然科学基金委员会与中国石油化工集团公司联合资助了“环境友好石油化工催化化学与化学反应工程”重大基础研究项目,自1998年开始举办了国际绿色化学高级研讨会,推动了我国绿色化学的发展。以后每年举行一次, 2001年在山东省召开了第四届国际绿色化学高级研讨会。
(2)绿色化学的发展预测
作为一门新兴的多学科交叉渗透的科学,绿色化学已成为当前化学研究的热点和前沿,是21世纪化学发展的重要方向。未来十年绿色化学主要研究的问题(又称12项原则)是:
1) 从源头上制止污染,而不是在末端治理污染;
2) 合成方法应具有“原子经济性”,即尽量使参加过程的原子都进入最终产物;
3) 在合成方法中尽量不使用和不产生对人类健康和环境有毒有害的物质;
4) 设计具有高使用效益低环境毒性的化学品;
5) 尽量不使用溶剂等辅助物质,不得已使用时它们必须是无害的;
6) 生产过程应该在温和的温度和压力下进行,而且能耗应最低;
7) 尽量采用可再生的原料,特别是用生物质代替石油和煤等矿物原料;
8) 尽量减少副产品;
9) 使用高选择性的催化剂;
10) 化学产品在使用完后应能降解成无害的物质,并且能进入自然生态循环;
11) 发展适时分析技术以便监控有害物质的形成;
l2) 选择参加化学进程的物质,尽量减少发生意外事故的风险。

⑩ 绿色化学有哪些主要内容

绿色化学涉及有机合成、催化、生物化学、分析化学等。绿色化学倡导使用和生产化学技术和方法,减少或停止使用和生产对人类健康、社区安全和生态环境有害的原材料、催化剂、溶剂和试剂、产品和副产品。

但随着学科的发展。它本身在不断的发展变化中逐渐趋向于实际应用,它的发展与化学密切相关。绿色化学的理想是在生产源头消除污染,使整个合成和生产过程对环境友好,停止使用有毒和有害物质,产生废物,并处理废物。

这是消除污染的根本措施。由于采用了科学的手段来防止污染的开始,过程和终点都是零排放或零污染。



(10)绿色化学的成果扩展阅读:

绿色化学从三废控制等级来说,它属于防污的优先级,表明反污染工作由被动转向主动,因此与传统的末端处理相比具有更深远的意义。

但是,要真正实现 废物的“零排放”是非常困难,目前“原子经济”反应的结果与绿色目标仍有相当大的差距。美国非常重视绿色化学技术,并设立了总统绿色化学挑战奖。在产率得到提高、工人安全得到改善的同时,新过程还减少了废物 的排放、溶剂的使用以及对纯化设备的需求。

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