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綠色化學(xué)與生活小論文篇一
綠色化學(xué)與生活
摘要:本文主要闡述了綠色化學(xué)的概念,發(fā)展歷史,主要特點(diǎn)等等。方便大家認(rèn)識(shí)綠色化學(xué),更好的在生活中保護(hù)環(huán)境。
關(guān)鍵字:綠色化學(xué) 保護(hù)環(huán)境
一、概念
“綠色化學(xué)”由美國(guó)化學(xué)會(huì)(acs)提出,目前得到世界廣泛的響應(yīng)。其核心是利用化學(xué)原理從源頭上減少和消除工業(yè)生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的污染;反應(yīng)物的原子全部轉(zhuǎn)化為期望的最終產(chǎn)物。按照美國(guó)《綠色化學(xué)》(greenchemistry)雜志的定義,綠色化學(xué)是指:在制造和應(yīng)用化學(xué)產(chǎn)品時(shí)應(yīng)有效利用(最好可再生)原料,消除廢物和避免使用有毒的和危險(xiǎn)的試劑和溶劑。而今天的綠色化學(xué)是指能夠保護(hù)環(huán)境的化學(xué)技術(shù).它可通過(guò)使用自然能源,避免給環(huán)境造成負(fù)擔(dān)、避免排放有害物質(zhì).利用太陽(yáng)能為目的的光觸媒和氫能源的制造和儲(chǔ)藏技術(shù)的開(kāi)發(fā),并考慮節(jié)能、節(jié)省資源、減少?gòu)U棄物排放量。
綠色化學(xué)又稱(chēng)“環(huán)境無(wú)害化學(xué)”、“環(huán)境友好化學(xué)”、“清潔化學(xué)”,綠色化學(xué)是近十年才產(chǎn)生和發(fā)展起來(lái)的,是一個(gè) “新化學(xué)嬰兒”。它涉及有機(jī)合成、催化、生物化學(xué)、分析化學(xué)等學(xué)科,內(nèi)容廣泛。綠色化學(xué)的最大特點(diǎn)是在始端就采用預(yù)防污染的科學(xué)手段,因而過(guò)程和終端均為零排放或零污染。世界上很多國(guó)家已把“化學(xué)的綠色化”作為新世紀(jì)化學(xué)進(jìn)展的主要方向之一。
二、主要特點(diǎn)
綠色化學(xué)又稱(chēng)環(huán)境友好化學(xué),它的主要特點(diǎn)是:1.充分利用資源和能源,采用無(wú)毒、無(wú)害的原料;2.在無(wú)毒、無(wú)害的條件下進(jìn)行反應(yīng),以減少?gòu)U物向環(huán)
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境排放;3.提高原子的利用率,力圖使所有作為原料的原子都被產(chǎn)品所消納,實(shí)現(xiàn)“零排放”;4.生產(chǎn)出有利于環(huán)境保護(hù)、社區(qū)安全和人體健康的環(huán)境友好的產(chǎn)品。
三、綠色化學(xué)的重要性
傳統(tǒng)的化學(xué)工業(yè)給環(huán)境帶來(lái)的污染已十分嚴(yán)重,目前全世界每年產(chǎn)生的有害廢物達(dá)3億噸~4億噸,給環(huán)境造成危害,并威脅著人類(lèi)的生存。化學(xué)工業(yè)能否生產(chǎn) 出對(duì)環(huán)境無(wú)害的化學(xué)品?甚至開(kāi)發(fā)出不產(chǎn)生廢物的工藝?有識(shí)之士提出了綠色化學(xué)的號(hào)召,并立即得到了全世界的積極響應(yīng)。綠色化學(xué)的核心就是要利用化學(xué)原理從源頭消除污染。
綠色化學(xué)給化學(xué)家提出了一項(xiàng)新的挑戰(zhàn),國(guó)際上對(duì)此很重視。1996年,美國(guó)設(shè)立了“綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎(jiǎng)”,以表彰那些在綠色化學(xué)領(lǐng)域中做出杰出成就的企業(yè)和科學(xué)家。綠色化學(xué)將使化學(xué)工業(yè)改變面貌,為子孫后代造福。
迄今為止。化學(xué)工業(yè)的絕大多數(shù)工藝都是20多年前開(kāi)發(fā)的,當(dāng)時(shí)的加工費(fèi)用主要包括原材料、能耗和勞動(dòng)力的費(fèi)用。近年來(lái),由于化學(xué)工業(yè)向大氣、水和土壤等排放了大量有毒、有害的物質(zhì)。以1993年為例,美國(guó)僅按365種有毒物質(zhì)排放估算。化學(xué)工業(yè)的排放量為30億磅。因此,加工費(fèi)用又增加了廢物控制、處理和 埋放。環(huán)保監(jiān)測(cè)、達(dá)標(biāo),事故責(zé)任賠償?shù)荣M(fèi)用。1992年,美國(guó)化學(xué)工業(yè)用于環(huán)保的費(fèi)用為1150億美元,清理已污染地區(qū)花去7000億美元。1996年美國(guó)dupont公司的化學(xué) 品銷(xiāo)售總額為180億美元。環(huán)保費(fèi)用為10億美元。所以。從環(huán)保、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的要求看。化學(xué)工業(yè)不能再承擔(dān)使用和產(chǎn)生有毒。有害物質(zhì)的費(fèi)用。需要大力研究與開(kāi)發(fā)從 源頭上減少和消除污染的綠色化學(xué)。
1990年美國(guó)頒布了污染防止法案。將污染防止確立為美國(guó)的國(guó)策。所謂污染防止就是使得廢物不再產(chǎn)生。不再有廢物處理的問(wèn)題,綠色化學(xué)正是實(shí) 現(xiàn)污
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染防止的基礎(chǔ)和重要工具。1995年4月美國(guó)副總統(tǒng)gore宣布了國(guó)家環(huán)境技術(shù)戰(zhàn)略。其目標(biāo)為:至2020年地球日時(shí)。將廢棄物減少40-50%,每套裝置消耗原材料減少20一 25%。1996年美國(guó)設(shè)立了總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎(jiǎng)。這些政府行為都極大的促進(jìn)了綠色化學(xué)的蓬勃發(fā)展。另外。日本也制定了新陽(yáng)光計(jì)劃。在環(huán)境技術(shù)的研究與開(kāi)發(fā)領(lǐng)域。確 定了環(huán)境無(wú)害制造技術(shù)、減少環(huán)境污染技術(shù)和二氧化碳固定與利用技術(shù)等綠色化學(xué)的內(nèi)容??傊G色化學(xué)的研究已成為國(guó)外企業(yè)、政府和學(xué)術(shù)界的重要研究與開(kāi)發(fā)萬(wàn)向。這對(duì)我國(guó)既是嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),也是難得的發(fā)展機(jī)遇。
四、研究?jī)?nèi)容及情況
1、內(nèi)容
綠色化學(xué)是對(duì)傳統(tǒng)化學(xué)的挑戰(zhàn),是對(duì)傳統(tǒng)化學(xué)思維方式的更新和發(fā)展,因此,綠色化學(xué)的研究?jī)?nèi)容是從反應(yīng)原料、反應(yīng)條件、轉(zhuǎn)化方法或開(kāi)發(fā)綠色產(chǎn)品等角度進(jìn)行研究,打破傳統(tǒng)的化學(xué)反應(yīng),設(shè)計(jì)新的對(duì)環(huán)境友好的化學(xué)反應(yīng)。包括:(1)使用無(wú)毒無(wú)害的原料;(2)利用可再生資源;(3)新型催化劑的開(kāi)發(fā)研究;(4)不同反應(yīng)介質(zhì)的研究;(5)尋找新的轉(zhuǎn)化方法;(6)設(shè)計(jì)對(duì)人類(lèi)健康和環(huán)境安全的化學(xué)產(chǎn)品。
2、實(shí)現(xiàn)途徑
(1)強(qiáng)化綠色化學(xué)意識(shí)
綠色化學(xué)是用化學(xué)去預(yù)防污染,是設(shè)計(jì)研究沒(méi)有或僅有盡可能小的環(huán)境負(fù)作用的、并在技術(shù)上經(jīng)濟(jì)上可行的化學(xué)品和化學(xué)過(guò)程。它是在始端就采用污染預(yù)防的科學(xué)手段,使過(guò)程和終端均有零排放或零污染。從根本上區(qū)別于那些通過(guò)“三廢”處理與利用來(lái)治理污染的化學(xué)方法,最大限度的追求“原子經(jīng)濟(jì)性”。綠色化學(xué)不同于傳統(tǒng)的化學(xué),它需將綠色化學(xué)思想貫穿于化學(xué)始終,使化學(xué)在第3 頁(yè)
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設(shè)計(jì)、合成、分析等每一個(gè)環(huán)節(jié)都應(yīng)與環(huán)境的相容無(wú)害。(2)開(kāi)發(fā)綠色反應(yīng),提高原子利用率
在化學(xué)合成特別是有機(jī)合成中,減少?gòu)U物的關(guān)鍵是提高選擇性問(wèn)題,即選擇最佳反應(yīng)途徑,使反應(yīng)物原子盡可能多地轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物原子,最大限度地減少副產(chǎn)物,才會(huì)真正減少?gòu)U物的生成。對(duì)于大宗基本有機(jī)原料的生產(chǎn)來(lái)說(shuō),選擇原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)十分重要。sd-chemieinc.公司最近成功地開(kāi)發(fā)了一個(gè)新的合成路線(xiàn):固體氧化物催化劑合成的無(wú)廢水工藝,事實(shí)證明其能夠達(dá)到零廢水排放、零硝酸鹽排放,并且沒(méi)有或很少nox釋放。同時(shí),新合成路線(xiàn)大大減少了水和能量的消耗。由此可見(jiàn),對(duì)于已在工業(yè)上應(yīng)用的原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng),也還需要從環(huán)境保護(hù)和技術(shù)經(jīng)濟(jì)等方面繼續(xù)研究并加以改進(jìn)。(3)采用無(wú)毒無(wú)害的原料
為使制得的中間體具有進(jìn)一步轉(zhuǎn)化所需的官能團(tuán)和反應(yīng)性,在現(xiàn)有化工生產(chǎn)中仍使用劇毒的光氣和氫氰酸等作為原料。為了人類(lèi)健康和社區(qū)安全,需要用無(wú)毒無(wú)害的原料代替它們來(lái)生產(chǎn)所需的化工產(chǎn)品[5]。在代替劇毒氫氰酸原料方面,monsanto公司從無(wú)毒無(wú)害的二乙醇胺原料出發(fā),經(jīng)過(guò)催化脫氫,開(kāi)發(fā)了安全生產(chǎn)氨基二乙酸鈉的新工藝,改變了過(guò)去的以氨、甲醛和氫氰酸為原料的二步合成路線(xiàn),避免了使用劇毒氫氰酸原料。flexsys americal.p.在生產(chǎn)一種橡膠防降解劑化學(xué)品家族的關(guān)鍵中間體4-adpa過(guò)程中,開(kāi)發(fā)了一個(gè)新的環(huán)境友好路線(xiàn)——使用堿性促進(jìn)劑實(shí)現(xiàn)氫對(duì)芳環(huán)的親核取代反應(yīng),替代了傳統(tǒng)的氯化反應(yīng),不僅消除了大量劇毒氯氣的儲(chǔ)存、使用和處理,也大大減少了廢物的排放。
(4)使用無(wú)毒無(wú)害的溶劑
水是無(wú)毒無(wú)害最廉價(jià)的催化劑,但對(duì)有機(jī)物溶解能力差,不適合作有機(jī)化
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工的溶劑。而有機(jī)溶劑本身都具有毒性,許多都是致癌物質(zhì),還有很強(qiáng)的揮發(fā)性,造成嚴(yán)重的污染。近年來(lái),研究無(wú)毒無(wú)害溶劑的工作正在開(kāi)展,其中最活躍的是開(kāi)發(fā)超臨界流體(scf),超臨界流體是指處于超臨界溫度及超臨界壓力下的流體,是一種介與氣態(tài)與液態(tài)之間的流體狀態(tài),其密度接近于液體(比氣體約大3個(gè)數(shù)量級(jí)),而粘度接近氣態(tài)(擴(kuò)散系數(shù)比液體大100倍左右)。超臨界流體co2用作酸調(diào)節(jié)劑和惰性氣體,在多烯催化氧化反應(yīng)和多烯雙鍵在酸性條件下的保護(hù)反應(yīng)中有重要的應(yīng)用。co2調(diào)節(jié)β-胡蘿卜素催化氧化反應(yīng)體系酸性,合成角黃素,同時(shí)作為惰性氣體,能夠有效的保護(hù)原料和產(chǎn)物中的多烯雙鍵,為多烯氧化和雙鍵保護(hù)開(kāi)辟了新的途徑;co2代替有機(jī)酸應(yīng)用于氯醇化反應(yīng),是良好的酸堿調(diào)節(jié)劑,無(wú)毒、無(wú)污染,對(duì)環(huán)境友好,沒(méi)有危險(xiǎn),原料充足,操作容易控制,這一研究結(jié)論為相關(guān)化學(xué)工業(yè)老產(chǎn)品新工藝改造提供了一條可行的途徑。(5)利用可再生的資源合成化學(xué)品
生物質(zhì)是可再生性資源,利用生物質(zhì)代替當(dāng)前廣泛使用的礦物質(zhì)資源可大大減輕對(duì)資源和環(huán)境的壓力,是保護(hù)環(huán)境的一個(gè)長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展方向。frost報(bào)道以葡萄糖為原料,通過(guò)酶反應(yīng)可制得乙二酸、鄰苯二酚和對(duì)苯二酚等。尤其是不需要從傳統(tǒng)的苯酐始采制運(yùn)作為尼龍?jiān)霞憾崛〉昧孙@著進(jìn)展。由于苯是己知的治癌物質(zhì),以經(jīng)濟(jì)和技術(shù)上可行的方式,從合成大量的有機(jī)原料中取除苯是具有競(jìng)爭(zhēng)力的綠色化學(xué)目標(biāo)[8]。(6)開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)綠色產(chǎn)品
綠色產(chǎn)品,或指環(huán)境友好產(chǎn)品,是指產(chǎn)品在使用過(guò)程中和使用后不會(huì)危害生態(tài)環(huán)境和人體健康,產(chǎn)品具有合理的使用功能及使用壽命,產(chǎn)品易于回收、利用和再生,報(bào)廢后易于處置,在環(huán)境條件下易于降解。如為日常生活使用生產(chǎn)的包裝材料,可以進(jìn)行再利用,目前大量使用的聚苯乙烯發(fā)泡塑料快餐盒,第5 頁(yè)
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使用以后成為垃圾,在自然條件下,需數(shù)百年方能降解,對(duì)環(huán)境帶來(lái)嚴(yán)重的影響。為了加速它的自然降解,我們生產(chǎn)時(shí)可以在其中加入光敏劑、化學(xué)助劑等,使其在使用后幾個(gè)月內(nèi)即分解成無(wú)害物質(zhì)。
五、結(jié)束語(yǔ)
開(kāi)發(fā)和應(yīng)用綠色化學(xué)工藝,已成為現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)和前沿技術(shù),是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。曾為人類(lèi)文明做出過(guò)不可磨滅貢獻(xiàn)的有機(jī)化學(xué)化工,在21世紀(jì),依然面臨著新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。有機(jī)化學(xué)應(yīng)該發(fā)展“理想的”合成方法,即強(qiáng)調(diào)實(shí)用的,環(huán)境友好的,資源可持續(xù)利用的,它從簡(jiǎn)單易得的原料出發(fā),在溫和的條件下經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的步驟,快速、高選擇性地轉(zhuǎn)化為目標(biāo)分子。這就需要化學(xué)家從理念、原理、方法等方面進(jìn)行改革和創(chuàng)新,原子經(jīng)濟(jì)性、手性合成、環(huán)境友好的“潔凈”的反應(yīng)介質(zhì)等綠色化學(xué)原理對(duì)有機(jī)化學(xué)化工的發(fā)展將有更重要的指導(dǎo)意義。而綠色化學(xué)有待在理論、實(shí)踐領(lǐng)域中進(jìn)行更深入的研究發(fā)展,其發(fā)展必然會(huì)推動(dòng)人類(lèi)社會(huì)的進(jìn)步,相信隨著科學(xué)的進(jìn)步和人們綠色意識(shí)的提高,人類(lèi)賴(lài)以生存的地球環(huán)境會(huì)變得更加美好。
電氣工程學(xué)院
104班蒙仕杰
1002100442 2011 11 30
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綠色化學(xué)與生活小論文篇二
綠色化學(xué)
綠色化學(xué)
摘要:本文主要闡述了綠色化學(xué)的概念,發(fā)展歷史,主要特點(diǎn)等等。方便大家認(rèn)識(shí)綠色化學(xué),更好的在生活中保護(hù)環(huán)境。
關(guān)鍵字:綠色化學(xué) 保護(hù)環(huán)境
一、概念
“綠色化學(xué)”由美國(guó)化學(xué)會(huì)(acs)提出,目前得到世界廣泛的響應(yīng)。其核心是利用化學(xué)原理從源頭上減少和消除工業(yè)生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的污染;反應(yīng)物的原子全部轉(zhuǎn)化為期望的最終產(chǎn)物。按照美國(guó)《綠色化學(xué)》(greenchemistry)雜志的定義,綠色化學(xué)是指:在制造和應(yīng)用化學(xué)產(chǎn)品時(shí)應(yīng)有效利用(最好可再生)原料,消除廢物和避免使用有毒的和危險(xiǎn)的試劑和溶劑。而今天的綠色化學(xué)是指能夠保護(hù)環(huán)境的化學(xué)技術(shù).它可通過(guò)使用自然能源,避免給環(huán)境造成負(fù)擔(dān)、避免排放有害物質(zhì).利用太陽(yáng)能為目的的光觸媒和氫能源的制造和儲(chǔ)藏技術(shù)的開(kāi)發(fā),并考慮節(jié)能、節(jié)省資源、減少?gòu)U棄物排放量。
綠色化學(xué)又稱(chēng)“環(huán)境無(wú)害化學(xué)”、“環(huán)境友好化學(xué)”、“清潔化學(xué)”,綠色化學(xué)是近十年才產(chǎn)生和發(fā)展起來(lái)的,是一個(gè) “新化學(xué)嬰兒”。它涉及有機(jī)合成、催化、生物化學(xué)、分析化學(xué)等學(xué)科,內(nèi)容廣泛。綠色化學(xué)的最大特點(diǎn)是在始端就采用預(yù)防污染的科學(xué)手段,因而過(guò)程和終端均為零排放或零污染。世界上很多國(guó)家已把“化學(xué)的綠色化”作為新世紀(jì)化學(xué)進(jìn)展的主要方向之一。
二、主要特點(diǎn)
綠色化學(xué)又稱(chēng)環(huán)境友好化學(xué),它的主要特點(diǎn)是:1.充分利用資源和能源,采用無(wú)毒、無(wú)害的原料;2.在無(wú)毒、無(wú)害的條件下進(jìn)行反應(yīng),以減少?gòu)U物向環(huán)境排放;3.提高原子的利用率,力圖使所有作為原料的原子都被產(chǎn)品所消納,實(shí)現(xiàn)“零排放”;4.生產(chǎn)出有利于環(huán)境保護(hù)、社區(qū)安全和人體健康的環(huán)境友好的產(chǎn)品。
三、綠色化學(xué)的重要性
傳統(tǒng)的化學(xué)工業(yè)給環(huán)境帶來(lái)的污染已十分嚴(yán)重,目前全世界每年產(chǎn)生的有害廢物達(dá)3億噸~4億噸,給環(huán)境造成危害,并威脅著人類(lèi)的生存?;瘜W(xué)工業(yè)能否生產(chǎn) 出對(duì)環(huán)境無(wú)害的化學(xué)品?甚至開(kāi)發(fā)出不產(chǎn)生廢物的工藝?有識(shí)之士提出了綠色化學(xué)的號(hào)召,并立即得到了全世界的積極響應(yīng)。綠色化學(xué)的核心就是要利用化學(xué)原理從源頭消除污染。
綠色化學(xué)給化學(xué)家提出了一項(xiàng)新的挑戰(zhàn),國(guó)際上對(duì)此很重視。1996年,美國(guó)設(shè)立了“綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎(jiǎng)”,以表彰那些在綠色化學(xué)領(lǐng)域中做出杰出成就的企業(yè)和科學(xué)家。綠色化學(xué)將使化學(xué)工業(yè)改變面貌,為子孫后代造福。
迄今為止。化學(xué)工業(yè)的絕大多數(shù)工藝都是20多年前開(kāi)發(fā)的,當(dāng)時(shí)的加工費(fèi)用主要包括原材料、能耗和勞動(dòng)力的費(fèi)用。近年來(lái),由于化學(xué)工業(yè)向大氣、水和土壤等排放了大量有毒、有害的物質(zhì)。以1993年為例,美國(guó)僅按365種有毒物質(zhì)排放估算。化學(xué)工業(yè)的排放量為30億磅。因此,加工費(fèi)用又增加了廢物控制、處理和 埋放。環(huán)保監(jiān)測(cè)、達(dá)標(biāo),事故責(zé)任賠償?shù)荣M(fèi)用。1992年,美國(guó)化學(xué)工業(yè)用于環(huán)保的費(fèi)用為1150億美元,清理已污染地區(qū)花去7000億美元。1996年美國(guó)dupont公司的化學(xué) 品銷(xiāo)售總額為180億美元。環(huán)保費(fèi)用為10億美元。所以。從環(huán)保、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的要求看。化學(xué)工業(yè)不能再承擔(dān)使用和產(chǎn)生有毒。有害物質(zhì)的費(fèi)用。需要大力研究與開(kāi)發(fā)從 源頭上減少和消除污染的綠色化學(xué)。
1990年美國(guó)頒布了污染防止法案。將污染防止確立為美國(guó)的國(guó)策。所謂污染防止就是使得廢物不再產(chǎn)生。不再有廢物處理的問(wèn)題,綠色化學(xué)正是實(shí) 現(xiàn)污染防止的基礎(chǔ)和重要工具。1995年4月美國(guó)副總統(tǒng)gore宣布了國(guó)家環(huán)境技術(shù)戰(zhàn)略。其目標(biāo)為:至2020年地球日時(shí)。將廢棄物減少40-50%,每套裝置消耗原材料減少20一 25%。1996年美國(guó)設(shè)立了總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎(jiǎng)。這些政府行為都極大的促進(jìn)了綠色化學(xué)的蓬勃發(fā)展。另外。日本也制定了新陽(yáng)光計(jì)劃。在環(huán)境技術(shù)的研究與開(kāi)發(fā)領(lǐng)域。確 定了環(huán)境無(wú)害制造技術(shù)、減少環(huán)境污染技術(shù)和二氧化碳固定與利用技術(shù)等綠色化學(xué)的內(nèi)容??傊?,綠色化學(xué)的研究已成為國(guó)外企業(yè)、政府和學(xué)術(shù)界的重要研究與開(kāi)發(fā)萬(wàn)向。這對(duì)我國(guó)既是嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),也是難得的發(fā)展機(jī)遇。
四、研究?jī)?nèi)容及情況
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綠色化學(xué)
1、內(nèi)容
綠色化學(xué)是對(duì)傳統(tǒng)化學(xué)的挑戰(zhàn),是對(duì)傳統(tǒng)化學(xué)思維方式的更新和發(fā)展,因此,綠色化學(xué)的研究?jī)?nèi)容是從反應(yīng)原料、反應(yīng)條件、轉(zhuǎn)化方法或開(kāi)發(fā)綠色產(chǎn)品等角度進(jìn)行研究,打破傳統(tǒng)的化學(xué)反應(yīng),設(shè)計(jì)新的對(duì)環(huán)境友好的化學(xué)反應(yīng)。包括:(1)使用無(wú)毒無(wú)害的原料;(2)利用可再生資源;(3)新型催化劑的開(kāi)發(fā)研究;(4)不同反應(yīng)介質(zhì)的研究;(5)尋找新的轉(zhuǎn)化方法;(6)設(shè)計(jì)對(duì)人類(lèi)健康和環(huán)境安全的化學(xué)產(chǎn)品。
2、研究情況
核心:利用化學(xué)原理從源頭上減少和消除工業(yè)生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的污染。按照綠色化學(xué)的原則、在理想的化工生產(chǎn)方式是:反應(yīng)物的原子全部轉(zhuǎn)化為期望的最終產(chǎn)物。
性質(zhì):(1)充分利用資源和能源,采用無(wú)毒、無(wú)害的原料;(2)在無(wú)毒、無(wú)害的條件下進(jìn)行反應(yīng),以減少向環(huán)境排放廢物;(3)提高原子的利用率,力圖使所有作為原料的原子都被產(chǎn)品所消納,實(shí)現(xiàn)“零排放”;(4)生產(chǎn)出有利于環(huán)境保護(hù)、社區(qū)安全和人體健康的環(huán)境友好的產(chǎn)品。
綠色化學(xué)給化學(xué)家提出了一項(xiàng)新的挑戰(zhàn),國(guó)際上對(duì)此很重視。1996年,美國(guó)設(shè)立了“綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎(jiǎng)”,以表彰那些在綠色化學(xué)領(lǐng)域中做出杰出成就的企業(yè)和科學(xué)家。綠色化學(xué)將使化學(xué)工業(yè)改變面貌,為子孫后代造福。
原則:綠色化學(xué)的研究者們總結(jié)出了綠色化學(xué)的12條原則,這些原則可作為實(shí)驗(yàn)化學(xué)家開(kāi)發(fā)和評(píng)估一條合成路線(xiàn)、一個(gè)生產(chǎn)過(guò)程、一個(gè)化合物是不是綠色的指導(dǎo)方針和標(biāo)準(zhǔn)。
1、防止污染優(yōu)于污染形成后處理。
2、設(shè)計(jì)合成方法時(shí)應(yīng)最大限度地使所用的全部材料均轉(zhuǎn)化到最終產(chǎn)品中。
3、盡可能使反應(yīng)中使用和生成的物質(zhì)對(duì)人類(lèi)和環(huán)境無(wú)毒或毒性很小。
4、設(shè)計(jì)化學(xué)產(chǎn)品時(shí)應(yīng)盡量保持其功效而降低其毒性。
5、盡量不用輔助劑,需要使用時(shí)應(yīng)采用無(wú)毒物質(zhì)。
6、能量使用應(yīng)最小,并應(yīng)考慮其對(duì)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)的影響,合成方法應(yīng)在常溫、常壓下操作。
7、最大限度地使用可更新原料。
8、盡量避免不必要的衍生步驟。
9、催化試劑優(yōu)于化學(xué)計(jì)量試劑。
10、化學(xué)品應(yīng)設(shè)計(jì)成使用后容易降解為無(wú)害物質(zhì)的類(lèi)型。
11、分析方法應(yīng)能真正實(shí)現(xiàn)在線(xiàn)監(jiān)測(cè),在有害物質(zhì)形成前加以控制。
12、化工生產(chǎn)過(guò)程中各種物質(zhì)的選擇與使用,應(yīng)使化學(xué)事故的隱患最小。
3、實(shí)現(xiàn)途徑
(1)強(qiáng)化綠色化學(xué)意識(shí)
綠色化學(xué)是用化學(xué)去預(yù)防污染,是設(shè)計(jì)研究沒(méi)有或僅有盡可能小的環(huán)境負(fù)作用的、并在技術(shù)上經(jīng)濟(jì)上可行的化學(xué)品和化學(xué)過(guò)程。它是在始端就采用污染預(yù)防的科學(xué)手段,使過(guò)程和終端均有零排放或零污染。從根本上區(qū)別于那些通過(guò)“三廢”處理與利用來(lái)治理污染的化學(xué)方法,最大限度的追求“原子經(jīng)濟(jì)性”。綠色化學(xué)不同于傳統(tǒng)的化學(xué),它需將綠色化學(xué)思想貫穿于化學(xué)始終,使化學(xué)在設(shè)計(jì)、合成、分析等每一個(gè)環(huán)節(jié)都應(yīng)與環(huán)境的相容無(wú)害。(2)快速有效的篩選
在化合物的篩選過(guò)程中,可以應(yīng)用組合化學(xué)技術(shù),對(duì)不同的分子結(jié)構(gòu)單元進(jìn)行組合合成,得到成千上萬(wàn)個(gè)產(chǎn)物以滿(mǎn)足下一步高通量篩選系統(tǒng)(hts)的需要,目前通過(guò)改進(jìn)的組合化學(xué)已可以得到各純度較高的單一化合物供hts篩選之用[3]。首先建立一個(gè)已知的有機(jī)合成反應(yīng)盡可能全的資料庫(kù),然后再確定目標(biāo)產(chǎn)物后,第一步找出一切可以產(chǎn)生目標(biāo)產(chǎn)物的反應(yīng);第二步把這些反應(yīng)的原料作為中間目標(biāo)產(chǎn)物找出一切可產(chǎn)生它們的反應(yīng),依次類(lèi)推下去,直到得出一些反應(yīng)路線(xiàn)正好使用我們預(yù)定的原料。在搜索過(guò)程中,計(jì)算機(jī)按我們制定的評(píng)估方法自動(dòng)地比較可能的反應(yīng)途徑,隨時(shí)排除不適合的,以便最終找到廉價(jià)、物美、不浪費(fèi)資源、不污染環(huán)境的最佳途徑。所以,將組合化學(xué)技術(shù)和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用到化學(xué)合成中,是一種經(jīng)濟(jì)、快速的策略,為綠色化學(xué)的實(shí)現(xiàn)提供了極大的可能性。(3)開(kāi)發(fā)綠色反應(yīng),提高原子利用率
在化學(xué)合成特別是有機(jī)合成中,減少?gòu)U物的關(guān)鍵是提高選擇性問(wèn)題,即選擇最佳反應(yīng)途徑,使反應(yīng)物原子盡可能多地轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物原子,最大限度地減少副產(chǎn)物,才會(huì)真正減少?gòu)U物的生成。對(duì)于大宗基本有機(jī)原料的生產(chǎn)來(lái)說(shuō),選擇原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)十分重要。sd-chemieinc.公司最近成功地開(kāi)發(fā)了一個(gè)新的合成路線(xiàn):固體氧化物催化劑合成的無(wú)廢水工藝,事實(shí)證明其能夠達(dá)到零廢水排放、零硝酸鹽排放,并且沒(méi)有或很少nox釋放。同時(shí),新合成路線(xiàn)大大減少了水和能量的消耗。由此可見(jiàn),對(duì)于已在工業(yè)上應(yīng)用的原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng),也還需要從環(huán)境保護(hù)和技術(shù)經(jīng)濟(jì)等方面繼續(xù)研究并加以改進(jìn)。
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綠色化學(xué)
(4)采用無(wú)毒無(wú)害的原料
為使制得的中間體具有進(jìn)一步轉(zhuǎn)化所需的官能團(tuán)和反應(yīng)性,在現(xiàn)有化工生產(chǎn)中仍使用劇毒的光氣和氫氰酸等作為原料。為了人類(lèi)健康和社區(qū)安全,需要用無(wú)毒無(wú)害的原料代替它們來(lái)生產(chǎn)所需的化工產(chǎn)品[5]。在代替劇毒氫氰酸原料方面,monsanto公司從無(wú)毒無(wú)害的二乙醇胺原料出發(fā),經(jīng)過(guò)催化脫氫,開(kāi)發(fā)了安全生產(chǎn)氨基二乙酸鈉的新工藝,改變了過(guò)去的以氨、甲醛和氫氰酸為原料的二步合成路線(xiàn),避免了使用劇毒氫氰酸原料。flexsys americal.p.在生產(chǎn)一種橡膠防降解劑化學(xué)品家族的關(guān)鍵中間體4-adpa過(guò)程中,開(kāi)發(fā)了一個(gè)新的環(huán)境友好路線(xiàn)——使用堿性促進(jìn)劑實(shí)現(xiàn)氫對(duì)芳環(huán)的親核取代反應(yīng),替代了傳統(tǒng)的氯化反應(yīng),不僅消除了大量劇毒氯氣的儲(chǔ)存、使用和處理,也大大減少了廢物的排放。
(5)使用無(wú)毒無(wú)害的催化劑
催化劑的合理選擇和應(yīng)用是化工過(guò)程中最關(guān)鍵的技術(shù)之一。使用新的反應(yīng)原料就必須新的催化劑來(lái)活化,傳統(tǒng)的催化劑應(yīng)進(jìn)行改進(jìn),使其選擇性、與反應(yīng)體系的相容性清潔性都進(jìn)一步提高?,F(xiàn)在以鄰苯二酚生產(chǎn)方法為例:作催化劑,它能使葡萄糖活化,定向地轉(zhuǎn)化為鄰苯二酚[6]。這種新工藝避免了風(fēng)險(xiǎn)原料和試劑的使用也不產(chǎn)生副產(chǎn)品或廢棄物。由于催化劑在綠色化學(xué)中有重要地位,傳統(tǒng)工藝的改造需要催化劑,新的工藝同樣需要新催化劑,因此,如何設(shè)計(jì)高效無(wú)害催化劑也就成了綠色化學(xué)研究的重要內(nèi)容之一。當(dāng)前設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)的新型催化劑有以下幾種類(lèi)型:分子氧氣化催化劑、新型分子篩催化劑。
(6)使用無(wú)毒無(wú)害的溶劑
水是無(wú)毒無(wú)害最廉價(jià)的催化劑,但對(duì)有機(jī)物溶解能力差,不適合作有機(jī)化工的溶劑。而有機(jī)溶劑本身都具有毒性,許多都是致癌物質(zhì),還有很強(qiáng)的揮發(fā)性,造成嚴(yán)重的污染。近年來(lái),研究無(wú)毒無(wú)害溶劑的工作正在開(kāi)展,其中最活躍的是開(kāi)發(fā)超臨界流體(scf),超臨界流體是指處于超臨界溫度及超臨界壓力下的流體,是一種介與氣態(tài)與液態(tài)之間的流體狀態(tài),其密度接近于液體(比氣體約大3個(gè)數(shù)量級(jí)),而粘度接近氣態(tài)(擴(kuò)散系數(shù)比液體大100倍左右)。超臨界流體co2用作酸調(diào)節(jié)劑和惰性氣體,在多烯催化氧化反應(yīng)和多烯雙鍵在酸性條件下的保護(hù)反應(yīng)中有重要的應(yīng)用。co2調(diào)節(jié)β-胡蘿卜素催化氧化反應(yīng)體系酸性,合成角黃素,同時(shí)作為惰性氣體,能夠有效的保護(hù)原料和產(chǎn)物中的多烯雙鍵,為多烯氧化和雙鍵保護(hù)開(kāi)辟了新的途徑;co2代替有機(jī)酸應(yīng)用于氯醇化反應(yīng),是良好的酸堿調(diào)節(jié)劑,無(wú)毒、無(wú)污染,對(duì)環(huán)境友好,沒(méi)有危險(xiǎn),原料充足,操作容易控制,這一研究結(jié)論為相關(guān)化學(xué)工業(yè)老產(chǎn)品新工藝改造提供了一條可行的途徑。(7)利用可再生的資源合成化學(xué)品
生物質(zhì)是可再生性資源,利用生物質(zhì)代替當(dāng)前廣泛使用的礦物質(zhì)資源可大大減輕對(duì)資源和環(huán)境的壓力,是保護(hù)環(huán)境的一個(gè)長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展方向。frost報(bào)道以葡萄糖為原料,通過(guò)酶反應(yīng)可制得乙二酸、鄰苯二酚和對(duì)苯二酚等。尤其是不需要從傳統(tǒng)的苯酐始采制運(yùn)作為尼龍?jiān)霞憾崛〉昧孙@著進(jìn)展。由于苯是己知的治癌物質(zhì),以經(jīng)濟(jì)和技術(shù)上可行的方式,從合成大量的有機(jī)原料中取除苯是具有競(jìng)爭(zhēng)力的綠色化學(xué)目標(biāo)[8]。
(8)開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)綠色產(chǎn)品
綠色產(chǎn)品,或指環(huán)境友好產(chǎn)品,是指產(chǎn)品在使用過(guò)程中和使用后不會(huì)危害生態(tài)環(huán)境和人體健康,產(chǎn)品具有合理的使用功能及使用壽命,產(chǎn)品易于回收、利用和再生,報(bào)廢后易于處置,在環(huán)境條件下易于降解。如為日常生活使用生產(chǎn)的包裝材料,可以進(jìn)行再利用,目前大量使用的聚苯乙烯發(fā)泡塑料快餐盒,使用以后成為垃圾,在自然條件下,需數(shù)百年方能降解,對(duì)環(huán)境帶來(lái)嚴(yán)重的影響。為了加速它的自然降解,我們生產(chǎn)時(shí)可以在其中加入光敏劑、化學(xué)助劑等,使其在使用后幾個(gè)月內(nèi)即分解成無(wú)害物質(zhì)。
五、結(jié)束語(yǔ)
開(kāi)發(fā)和應(yīng)用綠色化學(xué)工藝,已成為現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)和前沿技術(shù),是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。曾為人類(lèi)文明做出過(guò)不可磨滅貢獻(xiàn)的有機(jī)化學(xué)化工,在21世紀(jì),依然面臨著新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。有機(jī)化學(xué)應(yīng)該發(fā)展“理想的”合成方法,即強(qiáng)調(diào)實(shí)用的,環(huán)境友好的,資源可持續(xù)利用的,它從簡(jiǎn)單易得的原料出發(fā),在溫和的條件下經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的步驟,快速、高選擇性地轉(zhuǎn)化為目標(biāo)分子。這就需要化學(xué)家從理念、原理、方法等方面進(jìn)行改革和創(chuàng)新,原子經(jīng)濟(jì)性、手性合成、環(huán)境友好的“潔凈”的反應(yīng)介質(zhì)等綠色化學(xué)原理對(duì)有機(jī)化學(xué)化工的發(fā)展將有更重要的指導(dǎo)意義。而綠色化學(xué)有待在理論、實(shí)踐領(lǐng)域中進(jìn)行更深入的研究發(fā)展,其發(fā)展必然會(huì)推動(dòng)人類(lèi)社會(huì)的進(jìn)步,相信隨著科學(xué)的進(jìn)步和人們綠色意識(shí)的提高,人類(lèi)賴(lài)以生存的地球環(huán)
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綠色化學(xué)
境會(huì)變得更加美好。
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《化學(xué)與生活》
——綠色化學(xué)
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班級(jí):****
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2010.12.10
綠色化學(xué)與生活小論文篇三
綠色化學(xué)與生活
課 程 論 文
班級(jí):
xxxxxxx 姓名:
xxxxxxx 學(xué)號(hào):
xxxxxxx
指導(dǎo)老師: xxxxxxx
摘要:綠色生活是將環(huán)境保護(hù)與人們的日常衣食住的生活,融入一體的新文明、新風(fēng)尚的生活。綠色生活作為一種現(xiàn)代生活方式,包括了日常生活的方方面面,隨著人們生活節(jié)奏的加快,經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展,同時(shí)由于過(guò)度開(kāi)發(fā)和技術(shù)的相對(duì)落后造成資源日漸貧乏,環(huán)境問(wèn)題也顯現(xiàn)出來(lái),倡導(dǎo)綠色生活,要求人們充分而無(wú)污染或少污染地利用資源,達(dá)到生活資源的在循環(huán)和在利用。本文旨在介紹什么是綠色化學(xué),介紹綠色化學(xué)誕生的原因及背景,闡釋綠色化學(xué)理念,介紹綠色化學(xué)的基本原則。
關(guān)鍵詞:綠色化學(xué) 零污染 零排放 消除污染 無(wú)毒無(wú)害 環(huán)境友好 原子經(jīng)濟(jì) 可再生 正文:
一、綠色化學(xué)的概念
按照美國(guó)《綠色化學(xué)》(green chemistry)雜志的定義,綠色化學(xué)是指:在制造和應(yīng)用化學(xué)產(chǎn)品時(shí)應(yīng)充分利用(最好可再生)原料,消除廢物和避免使用有毒的和危險(xiǎn)的試劑和溶劑。而今天的綠色化學(xué)是指能夠保護(hù)環(huán)境的化學(xué)技術(shù).它可通過(guò)使用自然能源,避免給環(huán)境造成負(fù)擔(dān)、避免排放有害物質(zhì).利用太陽(yáng)能為目的的光觸媒和h能源的制造和儲(chǔ)藏技術(shù)的開(kāi)發(fā),并考慮節(jié)能、節(jié)省資源、減少?gòu)U棄物排放量。
綠色化學(xué)又稱(chēng)“環(huán)境無(wú)害化學(xué)”、“環(huán)境友好化學(xué)”、“清潔化學(xué)”,綠色化學(xué)是近十年才產(chǎn)生和發(fā)展起來(lái)的,是一個(gè) “新化學(xué)嬰兒”。它涉及有機(jī)合成、催化、生物化學(xué)、分析化學(xué)等學(xué)科,內(nèi)容廣泛。綠色化學(xué)的最大特點(diǎn)是在始端就采用預(yù)防污染的科學(xué)手段,因而過(guò)程和終端均為零排放或零污染。世界上很多國(guó)家已把“綠色化學(xué)”作為新世紀(jì)化學(xué)進(jìn)展的主要方向之一。
綠色化學(xué)的主要特點(diǎn)是:
1.充分利用資源和能源,采用無(wú)毒、無(wú)害的原料;
2.在無(wú)毒、無(wú)害的條件下進(jìn)行反應(yīng),以減少?gòu)U物向環(huán)境排放;
3.提高原子的利用率,力圖使所有作為原料的原子都轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品,實(shí)現(xiàn)“零排放”;
4.生產(chǎn)出有利于環(huán)境保護(hù)、社區(qū)安全和人體健康的環(huán)境友好的產(chǎn)品。
二、綠色化學(xué)產(chǎn)生的原因
化學(xué)在為人類(lèi)創(chuàng)造財(cái)富的同時(shí),給人類(lèi)也帶來(lái)了危難。而每一門(mén)科學(xué)的發(fā)展史上都充滿(mǎn)著探索與進(jìn)步,由于科學(xué)中的不確定性,化學(xué)家在研究過(guò)程中不可避免地會(huì)合成出未知性質(zhì)的化合物,只有通過(guò)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期應(yīng)用和研究才能熟知其性質(zhì),這時(shí)新物質(zhì)可能已經(jīng)對(duì)環(huán)境或人類(lèi)生活造成了影響。
傳統(tǒng)的化學(xué)工業(yè)給環(huán)境帶來(lái)的污染已十分嚴(yán)重,目前全世界每年產(chǎn)生的有害廢物達(dá)3億噸~4億噸,給環(huán)境造成危害,并威脅著人類(lèi)的生存。嚴(yán)峻的現(xiàn)實(shí)使得各國(guó)必須尋找一條不破壞環(huán)境,不危害人類(lèi)生存的可持續(xù)發(fā)展的道路?;瘜W(xué)工業(yè)能否生產(chǎn)出對(duì)環(huán)境無(wú)害的化學(xué)品?甚至開(kāi)發(fā)出不產(chǎn)生廢物的工藝?綠色化學(xué)的口號(hào)最早產(chǎn)生于化學(xué)工業(yè)非常發(fā)達(dá)的美國(guó)。1990年,美國(guó)通過(guò)了一個(gè)“防止污染行動(dòng)”的法令。1991年后,“綠色化學(xué)”由美國(guó)化學(xué)會(huì)(acs)提出并成為美國(guó)環(huán)保署(epa)的中心口號(hào),并立即得到了全世界的積極響應(yīng)。為了解決上述問(wèn)題,綠色化學(xué)應(yīng)運(yùn)而生。
三、綠色化學(xué)的重要意義
傳統(tǒng)的化學(xué)工業(yè)給環(huán)境帶來(lái)的污染已十分嚴(yán)重,目前全世界每年產(chǎn)生的有害廢物達(dá)3億噸~4億噸,給環(huán)境造成危害,并威脅著人類(lèi)的生存?;瘜W(xué)工業(yè)能否生產(chǎn)出對(duì)環(huán)境無(wú)害的化學(xué)品?甚至開(kāi)發(fā)出不產(chǎn)生廢物的工藝?有識(shí)之士提出了綠色化學(xué)的號(hào)召,并立即得到了全世界的積極響應(yīng)。綠色化學(xué)的核心就是要利用化學(xué)原理從源頭消除污染。
綠色化學(xué)給化學(xué)家提出了一項(xiàng)新的挑戰(zhàn),國(guó)際上對(duì)此很重視。1996年,美國(guó)設(shè)立了“綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎(jiǎng)”,以表彰那些在綠色化學(xué)領(lǐng)域中做出杰出成就的企業(yè)和科學(xué)家。綠色化學(xué)將使化學(xué)工業(yè)改變面貌,為子孫后代造福。
迄今為止,化學(xué)工業(yè)的絕大多數(shù)工藝都是20多年前開(kāi)發(fā)的,當(dāng)時(shí)的加工費(fèi)用主要包括原材料、能耗和勞動(dòng)力的費(fèi)用。近年來(lái),由于化學(xué)工業(yè)向大氣、水和土壤等排放了大量有毒、有害的物質(zhì)。以1993年為例,美國(guó)僅按365種有毒物質(zhì)排放估算,化學(xué)工業(yè)的排放量為30億磅。因此,加工費(fèi)用又增加了廢物控制、處理和埋放。環(huán)保監(jiān)測(cè)、達(dá)標(biāo),事故責(zé)任賠償?shù)荣M(fèi)用。1992年,美國(guó)化學(xué)工業(yè)用于環(huán)保的費(fèi)用為1150億美元,清理已污染地區(qū)花去7000億美元。1996年美國(guó)dupont公司的化學(xué)品銷(xiāo)售總額為180億美元,環(huán)保費(fèi)用為10億美元。所以,從環(huán)保、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的要求看?;瘜W(xué)工業(yè)不能再承擔(dān)使用和產(chǎn)生有毒有害物質(zhì)的費(fèi)用。需要大力研究與開(kāi)發(fā)從源頭上減少和消除污染的綠色化學(xué)。
1990年美國(guó)頒布了污染防止法案。將污染防止確立為美國(guó)的國(guó)策。所謂污染防止就是使得廢物不再產(chǎn)生。不再有廢物處理的問(wèn)題,綠色化學(xué)正是實(shí)現(xiàn)污染防止的基礎(chǔ)和重要工具。1995年4月美國(guó)副總統(tǒng)gore宣布了國(guó)家環(huán)境技術(shù)戰(zhàn)略。其目標(biāo)為:至2020年地球日時(shí)。將廢棄物減少40-50%,每套裝置消耗原材料減少20-25%。1996年美國(guó)設(shè)立了總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎(jiǎng)。這些政府行為都極大的促進(jìn)了綠色化學(xué)的蓬勃發(fā)展。另外。日本也制定了新陽(yáng)光計(jì)劃。在環(huán)境技術(shù)的研究與開(kāi)發(fā)領(lǐng)域。確 定了環(huán)境無(wú)害制造技術(shù)、減少環(huán)境污染技術(shù)和二氧化碳固定與利用技術(shù)等綠色化學(xué)的內(nèi)容??傊?,綠色化學(xué)的研究已成為國(guó)外企業(yè)、政府和學(xué)術(shù)界的重要研究與開(kāi)發(fā)萬(wàn)向。這對(duì)我國(guó)既是嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),也是難得的發(fā)展機(jī)遇。
四、綠色化學(xué)的基本原則 綠色化學(xué)的核心:
利用化學(xué)原理從源頭上減少和消除工業(yè)生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的污染。
綠色化學(xué)國(guó)際雜志(green chemistry)按照綠色化學(xué)的原則、最理想的化工生產(chǎn)方式是:
反應(yīng)物的原子全部轉(zhuǎn)化為期望的最終產(chǎn)物。綠色化學(xué)的性質(zhì):
(1)充分利用資源和能源,采用無(wú)毒、無(wú)害的原料;
(2)在無(wú)毒、無(wú)害的條件下進(jìn)行反應(yīng),以減少向環(huán)境排放廢物;
(3)提高原子的利用率,力圖使所有作為原料的原子都轉(zhuǎn)化為生成物,實(shí)現(xiàn)“零排放”;(4)生產(chǎn)出有利于環(huán)境保護(hù)、社區(qū)安全和人體健康的環(huán)境友好的產(chǎn)品。
綠色化學(xué)給化學(xué)家提出了一項(xiàng)新的挑戰(zhàn),國(guó)際上對(duì)此很重視。1996年,美國(guó)設(shè)立了“綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎(jiǎng)”,以表彰那些在綠色化學(xué)領(lǐng)域中做出杰出成就的企業(yè)和科學(xué)家。綠色化學(xué)將使化學(xué)工業(yè)改變面貌,為子孫后代造福。
綠色化學(xué)的基本原則:
綠色化學(xué)的研究者們總結(jié)出了綠色化學(xué)的12條原則,這些原則可作為實(shí)驗(yàn)化學(xué)家開(kāi)發(fā)和評(píng)估一條合成路線(xiàn)、一個(gè)生產(chǎn)過(guò)程、一個(gè)化合物是不是綠色的指導(dǎo)方針和標(biāo)準(zhǔn)。
●防止污染優(yōu)于污染形成后處理。
●設(shè)計(jì)合成方法時(shí)應(yīng)最大限度地使所用的全部材料均轉(zhuǎn)化到最終產(chǎn)品中。
●盡可能使反應(yīng)中使用和生成的物質(zhì)對(duì)人類(lèi)和環(huán)境無(wú)毒或毒性很小。
●設(shè)計(jì)化學(xué)產(chǎn)品時(shí)應(yīng)盡量保持其功效而降低其毒性。
●盡量不用輔助劑,需要使用時(shí)應(yīng)采用無(wú)毒物質(zhì)。
●能量使用應(yīng)最小,并應(yīng)考慮其對(duì)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)的影響,合成方法應(yīng)在常溫、常壓下操作。
●最大限度地使用可更新原料。
●盡量避免不必要的衍生步驟。
●催化試劑優(yōu)于化學(xué)計(jì)量試劑。
●化學(xué)品應(yīng)設(shè)計(jì)成使用后容易降解為無(wú)害物質(zhì)的類(lèi)型。
●分析方法應(yīng)能真正實(shí)現(xiàn)在線(xiàn)監(jiān)測(cè),在有害物質(zhì)形成前加以控制。
●化工生產(chǎn)過(guò)程中各種物質(zhì)的選擇與使用,應(yīng)使化學(xué)事故的隱患最小。
五、結(jié)語(yǔ)
本文通過(guò)介紹什么是綠色化學(xué),介紹綠色化學(xué)誕生的原因及背景,闡釋綠色化學(xué)理念,介紹綠色化學(xué)的基本原則,來(lái)傳播綠色化學(xué)理念,使同學(xué)們對(duì)綠色化學(xué)這一崛起的學(xué)科做更為深入的了解和認(rèn)識(shí),從而在以后的生活和實(shí)踐環(huán)節(jié)更加重視對(duì)環(huán)境和資源的保護(hù),保護(hù)我們賴(lài)以生存的地球。
六、參考文獻(xiàn)
《綠色化學(xué)》(green chemistry)雜志
綠色化學(xué)與生活小論文篇四
2013-2014-
1重慶科技學(xué)院
《綠色化學(xué)與生活》
小 論 文
題目:綠色生活從我做起
學(xué)院
專(zhuān)業(yè)班級(jí)學(xué)生姓名 學(xué)號(hào)
成績(jī)
綠色生活從我做起
作者:
專(zhuān)業(yè):
摘要:隨著人們生活水平的提高,對(duì)生活質(zhì)量的追求也顯著提高。人們現(xiàn)在不擔(dān)心吃不飽穿不暖,而是關(guān)注他們生活是否綠色與健康。于是綠色生活開(kāi)始被人們廣泛的提及。本文重點(diǎn)介紹幾個(gè)比較重要的與綠色生活相關(guān)聯(lián)的話(huà)題以及我們?nèi)粘I钅軌蜃龅降囊恍┘?xì)節(jié),綠色化學(xué)有待在理論、實(shí)踐領(lǐng)域中進(jìn)行更深入的研究發(fā)展,其發(fā)展必然會(huì)推動(dòng)人類(lèi)社會(huì)的進(jìn)步,相信隨著科學(xué)的進(jìn)步和人們綠色意識(shí)的提高,人類(lèi)賴(lài)以生存的地球環(huán)境會(huì)變得更加美好。
關(guān)鍵詞:綠色生活節(jié)能節(jié)排低碳生活綠色科技措施
正文:20世紀(jì)80年代,隨著中國(guó)改革開(kāi)放,我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速,人們的生活也得到顯著的改善,但伴隨著而來(lái)的是全球環(huán)境污染的加劇能源的匱乏和社會(huì)公眾對(duì)環(huán)境保護(hù)及人類(lèi)可持續(xù)發(fā)展的日益關(guān)注。如何環(huán)保并且健康的生活方式是人們所追求的。綠色生活備受人們關(guān)注。倡導(dǎo)綠色生活已經(jīng)是全民的共同心愿。這就要求我們對(duì)當(dāng)前的生活狀態(tài)有所了解,從而著手加以改善。
一、綠色科技
科技的在發(fā)展過(guò)程中,會(huì)有很多的資源沒(méi)有利用到,為了實(shí)現(xiàn)資源的充分利用,我們需要進(jìn)行綠色科技。這樣可以減少我國(guó)所浪費(fèi)的資源,提高能源的利用效率。這對(duì)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)有很大的影響,利用創(chuàng)建綠色科技,這樣經(jīng)濟(jì)就能快速穩(wěn)定發(fā)展。一個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定,才能有人們的和諧生活。北京林業(yè)大學(xué)10月21日舉行了“創(chuàng)建和諧,秀美,綠色家園”為主題的全國(guó)博士生學(xué)術(shù)論壇中,突出和諧主題,以建設(shè)社會(huì)主義新農(nóng)村,促進(jìn)城鄉(xiāng)和諧發(fā)展,弘揚(yáng)生態(tài)文化,展示綠色科技,共筑和諧社會(huì)為主要內(nèi)容。教育部副部長(zhǎng)吳啟迪在論壇中強(qiáng)調(diào),加強(qiáng)生態(tài)建設(shè),維護(hù)生態(tài)安全,是21世紀(jì)人類(lèi)面臨的共同主題,也是我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要基礎(chǔ)。全面建設(shè)小康社會(huì),加快推進(jìn)社會(huì)主義現(xiàn)代化,必須走生產(chǎn)發(fā)展、生活富裕、生態(tài)良好的文明發(fā)展道路,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與人口、資源、環(huán)境的協(xié)調(diào),實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧相處。而人口,資源,環(huán)境的協(xié)調(diào)又和綠色科技息息相關(guān)。因此要?jiǎng)?chuàng)建和諧生活,實(shí)行綠色科技是首要條件。
1.汽車(chē)是一大主體,汽車(chē)在運(yùn)行的時(shí)候會(huì)耗費(fèi)大量的汽油。而這些汽油是從石油,煤炭等提煉出來(lái)的,這些能源都是不可再生的資源,對(duì)于我們來(lái)說(shuō)是相當(dāng)?shù)膶氋F的。如何才能及讓汽車(chē)?yán)^續(xù)作為我們的交通工具,又不消耗我們的不可再生的資源呢?這是我們值得探究的問(wèn)題。針對(duì)這一任務(wù),技術(shù)人員們經(jīng)過(guò)仔細(xì)的研究與探索。終于找到了解決的方案。可以實(shí)現(xiàn)綠色城市的目標(biāo),從而實(shí)現(xiàn)和諧生活的目標(biāo)。
2.我國(guó)是一個(gè)人口大國(guó),住房是不可少的。我國(guó)面積的大部分土地用來(lái)建造房屋,然而在建設(shè)這些房屋的時(shí)候,會(huì)消耗大量的建筑材料。同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生大量的廢渣,在以前這些廢渣是沒(méi)有用的,而現(xiàn)在推行的綠色科技就是利用這些廢渣來(lái)制造原料的。眾所周知,我們?cè)谛藿ńㄖ臅r(shí)候,一個(gè)必備的材料就是磚。而這些磚幾乎都是用土給燒制成的,其工序麻煩不說(shuō),而且成本還很高,而這種新型的磚不但制作簡(jiǎn)單,而且一點(diǎn)也不重,最主要的是它的抗壓力比一般的紅磚強(qiáng)。
為發(fā)展綠色科技,黃石市鴻森新型輕質(zhì)磚有限公司推出了水泥發(fā)泡混泥土輕質(zhì)氣塊,這種新型轉(zhuǎn)比一般的紅磚輕三分之一,而且有隔音的功效,特別適合高層建筑。利用這種技術(shù),我國(guó)的建筑更加的結(jié)實(shí),也更加的環(huán)保,讓人們有一個(gè)舒適的家居環(huán)境,這也是綠色科技為和諧生活所創(chuàng)建的。
3.隨著科技的發(fā)展,互聯(lián)網(wǎng)已成為人們不可或缺的工具。以往電腦都很笨重,用起來(lái)也一點(diǎn)也不方便?,F(xiàn)在市場(chǎng)上你會(huì)看到許多繽紛絢爛的筆記本電腦,粉色的,綠色的,用奢華的皮質(zhì)做機(jī)身材料的,甚至還有鑲鉆的等等。但這些材料都極其的浪費(fèi),買(mǎi)的價(jià)格也是相當(dāng)?shù)陌嘿F。在生產(chǎn)這些電腦的時(shí)候也會(huì)產(chǎn)生很多的化學(xué)污染,有些零件里面還含有有毒物質(zhì),對(duì)人體是相當(dāng)?shù)牟焕?/p>
二、節(jié)能減排
在目前,多數(shù)人認(rèn)為環(huán)境污染問(wèn)題離自己很遙遠(yuǎn),不是自己的事情,也不是浪費(fèi)自己的錢(qián)財(cái),甚至有一些人認(rèn)為自己有錢(qián),無(wú)所謂浪費(fèi)。但是,他們沒(méi)有認(rèn)識(shí)到在這些電白白消耗掉的同時(shí),電腦所排放的二氧化碳等有害氣體,發(fā)電廠發(fā)電所需要的煤炭等資源以及所排放廢氣和污水所給環(huán)境帶來(lái)的危害;發(fā)電廠的機(jī)器設(shè)備、電腦豪材等生產(chǎn)資料在生產(chǎn)過(guò)程中所給環(huán)境帶來(lái)的巨大危害??殊不知,水、電、氣這些都是人類(lèi)共同的資源,現(xiàn)在的浪費(fèi),就給子孫后代帶來(lái)無(wú)窮隱患。因此,節(jié)能減排人人有責(zé),需要人人參與,社會(huì)的主體是人,節(jié)能減排的主體也必須是人,節(jié)能減排必須從每一個(gè)來(lái)抓起。要解決問(wèn)題就要從環(huán)境危害的根源做起,減少生活垃圾排放,研發(fā)可以循環(huán)利用的生活用品,提高人民的節(jié)能環(huán)保意識(shí)。
1.加強(qiáng)組織領(lǐng)導(dǎo),健全考核機(jī)制。要成立發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)建設(shè)節(jié)約型社會(huì)工作機(jī)構(gòu),研究制定發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)建設(shè)節(jié)約型社會(huì)的各項(xiàng)政策措施。要設(shè)立發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)建設(shè)節(jié)約型社會(huì)專(zhuān)項(xiàng)資金,重點(diǎn)扶持循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展項(xiàng)目、節(jié)能降耗活動(dòng)、減量減排技術(shù)創(chuàng)新補(bǔ)助等。要把萬(wàn)元生產(chǎn)總值、化學(xué)需氧量和二氧化硫排放總量納入國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展計(jì)劃;要建立健全能源節(jié)約和環(huán)境保護(hù)的保障機(jī)制,將降耗減排指標(biāo)納入政府目標(biāo)責(zé)任和干部考核體系。
2.要加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整。要大力發(fā)展第三產(chǎn)業(yè),以專(zhuān)業(yè)化分工和提高社會(huì)效率為重點(diǎn),積極發(fā)展生產(chǎn)性服務(wù)業(yè);以滿(mǎn)足人們需求和方便群眾生活為中心,提升發(fā)展生活性服務(wù)業(yè);要大力發(fā)展高技術(shù)產(chǎn)業(yè),堅(jiān)持走新型工業(yè)化道路,促進(jìn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級(jí),提高高技術(shù)產(chǎn)業(yè)在工業(yè)中的比重。要積極實(shí)施“騰籠換鳥(niǎo)”戰(zhàn)略,加快淘汰落后生產(chǎn)能力、工藝、技術(shù)和設(shè)備;對(duì)不按期淘汰的企業(yè),要依法責(zé)令其停產(chǎn)或予以關(guān)閉。
3.要大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)。要按照循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念,加快園區(qū)生態(tài)化改造,推進(jìn)生態(tài)農(nóng)業(yè)園區(qū)建設(shè),構(gòu)建跨產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈,推進(jìn)行業(yè)間廢物循環(huán)。要推進(jìn)企業(yè)清潔生產(chǎn),從源頭減少?gòu)U物的產(chǎn)生,實(shí)現(xiàn)由末端治理向污染預(yù)防和生產(chǎn)全過(guò)程控制轉(zhuǎn)變,促進(jìn)企業(yè)能源消費(fèi)、工業(yè)固體廢棄物、包裝廢棄物的減量化與資源化利用,控制和減少污染物排放,提高資源利用效率。
4.要強(qiáng)化技術(shù)創(chuàng)新。要組織培育科技創(chuàng)新型企業(yè),提高區(qū)域自主創(chuàng)新能力。加強(qiáng)與科研院校合作,構(gòu)建技術(shù)研發(fā)服務(wù)平臺(tái),著力抓好技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)示范企業(yè)建設(shè)。要圍繞資源高效循環(huán)利用,積極開(kāi)展替代技術(shù)、減量技術(shù)、再利用技術(shù)、資源化技術(shù)、系統(tǒng)化技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)研究,突破制約循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的技術(shù)瓶頸。三、低碳生活
1.低碳生活含義
氣候作為人類(lèi)賴(lài)以生存的自然環(huán)境的一個(gè)重要組成部分,它的任何變化都會(huì)對(duì)自然生態(tài)系統(tǒng)以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)產(chǎn)生影響。目前面對(duì)日益惡化的氣候現(xiàn)象,它的負(fù)面影響更受關(guān)注,因?yàn)椴焕绊懣赡軙?huì)危及人類(lèi)社會(huì)未來(lái)的生存與發(fā)展。現(xiàn)今低碳經(jīng)濟(jì)成為熱點(diǎn)問(wèn)題,應(yīng)該說(shuō)是意料之中的事情。內(nèi)外因的綜合作用力,正推動(dòng)著我國(guó)走向低碳經(jīng)濟(jì)的時(shí)代。
低碳生活是能源緊張的必然要求,石油、天然氣、煤炭等這些不可再生資源越來(lái)越少。而且加上能源的不充分利用,資源更加枯竭!另外,環(huán)境被污染的越來(lái)越嚴(yán)重,空氣質(zhì)量下降。就憑人們對(duì)生活質(zhì)量的追求,也必然要低碳生活。
2.環(huán)保責(zé)任
低碳生活,對(duì)于我們普通人來(lái)說(shuō)是一種態(tài)度,而不是能力,我們應(yīng)該積極提倡并去實(shí)踐低碳生活,注意節(jié)電、節(jié)油、節(jié)氣、節(jié)水,從點(diǎn)滴做起。有人說(shuō),在二氧化碳減排過(guò)程中,“普通民眾擁有改變未來(lái)的力量”,如今這種力量正在潛移默化地改變著我們的生活。其實(shí)低碳生活并不困難,只要注意一些很小的細(xì)節(jié)就行。低碳生活既是一種生活方式,同時(shí)更是一種可持續(xù)發(fā)展的環(huán)保責(zé)任。生活要求人們樹(shù)立全新的生活觀和消費(fèi)觀,減少碳排放,促進(jìn)人與自然和諧發(fā)展。低碳生活將是協(xié)調(diào)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和保護(hù)環(huán)境的重要途徑。在低碳經(jīng)濟(jì)模式下,人們的生活可以逐漸遠(yuǎn)離因能源的不合理利用而帶來(lái)的負(fù)面效應(yīng),享受以經(jīng)濟(jì)能源和綠色能源為主題的新生活——低碳生活。顧名思義,低碳生活就是在生活中盡量采用低能耗、低排放的生活方式。低碳生活既是一種生活方式,同時(shí)也是一種生活理念,更是一種可持續(xù)發(fā)展的環(huán)保責(zé)任。低碳生活是健康綠色的生活習(xí)慣,是更加時(shí)尚的消費(fèi)觀,是全新的生活質(zhì)量觀。
低碳生活雖然主要集中于生活領(lǐng)域,主要靠人們自覺(jué)轉(zhuǎn)變觀念加以踐行,但也需要政府營(yíng)造一個(gè)助推的制度環(huán)境,包括制訂長(zhǎng)遠(yuǎn)戰(zhàn)略,出臺(tái)鼓勵(lì)科技創(chuàng)新等政策,實(shí)施財(cái)政補(bǔ)貼、綠色信貸等措施,也需要企業(yè)積極跟進(jìn),加入發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的“集體行動(dòng)”。實(shí)現(xiàn)低碳生活是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,需要政府、企事業(yè)單位、社區(qū)、學(xué)校、家庭和個(gè)人的共同努力。
四、綠色生活的措施
在平時(shí)生活中只要我們注意,綠色生活就在我們身邊。
1. 拒絕使用一次性木筷,盡量少用一次性物品
2. 不追求過(guò)度的時(shí)尚
3. 拒絕使用珍貴動(dòng)植物制品
4. 使用節(jié)約型水具
5. 拒絕過(guò)分包裝
6. 支持可循環(huán)使用的產(chǎn)品
7. 盡量購(gòu)買(mǎi)本地產(chǎn)品
8. 一水多用
9. 隨手關(guān)閉水龍頭
10. 消費(fèi)肉類(lèi)要適度
11. 節(jié)約糧食
12. 雙面使用紙張
13. 垃圾盡量分類(lèi)入箱
14. 隨手關(guān)燈,節(jié)約用電
15. 提倡步行,騎單車(chē),盡量乘坐公共汽車(chē)
16. 提倡使用布袋與紙袋,建議循環(huán)使用
創(chuàng)造綠色生活不僅是我們自身對(duì)健康的追求,也是社會(huì)發(fā)展進(jìn)步的需要,是可持續(xù)發(fā)展的需要。在保護(hù)環(huán)境的前提下創(chuàng)造美好的生活是對(duì)自己及其他人乃至子孫后代的負(fù)責(zé)。只要我們?nèi)巳藙?dòng)手,多留心一些生活中的小竅門(mén),健康美好的生活就不會(huì)很遠(yuǎn)。只要你愿意主動(dòng)去約束自己,改善自己的生活習(xí)慣,你就可以成為低碳一族、環(huán)保達(dá)人,過(guò)上“綠色生活”。我們要從自我做起,從身邊的人做起,從小事做起,時(shí)刻注意細(xì)節(jié),為我們的未來(lái)以及地球做出一份貢獻(xiàn)。
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(1):11—12
綠色化學(xué)與生活小論文篇五
綠色化學(xué)
綠色化學(xué)
摘要:本文主要闡述了綠色化學(xué)的概念,發(fā)展歷史,主要特點(diǎn)等等。方便大家認(rèn)識(shí)綠色化學(xué),更好的保護(hù)環(huán)境。
關(guān)鍵字:綠色化學(xué) 保護(hù)環(huán)境
一、概念
“綠色化學(xué)”由美國(guó)化學(xué)會(huì)(acs)提出,目前得到世界廣泛的響應(yīng)。其核心是利用化學(xué)原理從源頭上減少和消除工業(yè)生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的污染;反應(yīng)物的原子全部轉(zhuǎn)化為期望的最終產(chǎn)物。按照美國(guó)《綠色化學(xué)》(greenchemistry)雜志的定義,綠色化學(xué)是指:在制造和應(yīng)用化學(xué)產(chǎn)品時(shí)應(yīng)有效利用(最好可再生)原料,消除廢物和避免使用有毒的和危險(xiǎn)的試劑和溶劑。而今天的綠色化學(xué)是指能夠保護(hù)環(huán)境的化學(xué)技術(shù).它可通過(guò)使用自然能源,避免給環(huán)境造成負(fù)擔(dān)、避免排放有害物質(zhì).利用太陽(yáng)能為目的的光觸媒和氫能源的制造和儲(chǔ)藏技術(shù)的開(kāi)發(fā),并考慮節(jié)能、節(jié)省資源、減少?gòu)U棄物排放量。
綠色化學(xué)又稱(chēng)“環(huán)境無(wú)害化學(xué)”、“環(huán)境友好化學(xué)”、“清潔化學(xué)”,綠色化學(xué)是近十年才產(chǎn)生和發(fā)展起來(lái)的,是一個(gè) “新化學(xué)嬰兒”。它涉及有機(jī)合成、催化、生物化學(xué)、分析化學(xué)等學(xué)科,內(nèi)容廣泛。綠色化學(xué)的最大特點(diǎn)是在始端就采用預(yù)防污染的科學(xué)手段,因而過(guò)程和終端均為零排放或零污染。世界上很多國(guó)家已把“化學(xué)的綠色化”作為新世紀(jì)化學(xué)進(jìn)展的主要方向之一。
二、發(fā)展背景及主要特點(diǎn)
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綠色化學(xué)
化學(xué)在為人類(lèi)創(chuàng)造財(cái)富的同時(shí),給人類(lèi)也帶來(lái)了危難。而每一門(mén)科學(xué)的發(fā)展史上都充滿(mǎn)著探索與進(jìn)步,由于科學(xué)中的不確定性,化學(xué)家在研究過(guò)程中不可避免地會(huì)合成出未知性質(zhì)的化合物,只有通過(guò)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期應(yīng)用和研究才能熟知其性質(zhì),這時(shí)新物質(zhì)可能已經(jīng)對(duì)環(huán)境或人類(lèi)生活造成了影響。
傳統(tǒng)的化學(xué)工業(yè)給環(huán)境帶來(lái)的污染已十分嚴(yán)重,目前全世界每年產(chǎn)生的有害廢物達(dá)3億噸~4億噸,給環(huán)境造成危害,并威脅著人類(lèi)的生存。嚴(yán)峻的現(xiàn)實(shí)使得各國(guó)必須尋找一條不破壞環(huán)境,不危害人類(lèi)生存的可持續(xù)發(fā)展的道路?;瘜W(xué)工業(yè)能否生產(chǎn)出對(duì)環(huán)境無(wú)害的化學(xué)品?甚至開(kāi)發(fā)出不產(chǎn)生廢物的工藝?綠色化學(xué)的口號(hào)最早產(chǎn)生于化學(xué)工業(yè)非常發(fā)達(dá)的美國(guó)。1990年,美國(guó)通過(guò)了一個(gè)“防止污染行動(dòng)”的法令。1991年后在,“綠色化學(xué)”由美國(guó)化學(xué)會(huì)(acs)提出并成為美國(guó)環(huán)保署(epa)的中心口號(hào),并立即得到了全世界的積極響應(yīng)。
綠色化學(xué)又稱(chēng)環(huán)境友好化學(xué),它的主要特點(diǎn)是:1.充分利用資源和能源,采用無(wú)毒、無(wú)害的原料;2.在無(wú)毒、無(wú)害的條件下進(jìn)行反應(yīng),以減少?gòu)U物向環(huán)境排放;3.提高原子的利用率,力圖使所有作為原料的原子都被產(chǎn)品所消納,實(shí)現(xiàn)“零排放”;4.生產(chǎn)出有利于環(huán)境保護(hù)、社區(qū)安全和人體健康的環(huán)境友好的產(chǎn)品。
三、綠色化學(xué)的重要性
傳統(tǒng)的化學(xué)工業(yè)給環(huán)境帶來(lái)的污染已十分嚴(yán)重,目前全世界每年產(chǎn)生的有害廢物達(dá)3億噸~4億噸,給環(huán)境造成危害,并威脅著人類(lèi)的生存。化學(xué)工業(yè)能否生產(chǎn) 出對(duì)環(huán)境無(wú)害的化學(xué)品?甚至開(kāi)發(fā)出不產(chǎn)生廢物的工藝?有識(shí)之士提出了綠色化學(xué)的號(hào)召,并立即得到了全世界的積極響應(yīng)。綠色化學(xué)的核心就是要利用化學(xué)原理從源頭消除污染。
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綠色化學(xué)
綠色化學(xué)給化學(xué)家提出了一項(xiàng)新的挑戰(zhàn),國(guó)際上對(duì)此很重視。1996年,美國(guó)設(shè)立了“綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎(jiǎng)”,以表彰那些在綠色化學(xué)領(lǐng)域中做出杰出成就的企業(yè)和科學(xué)家。綠色化學(xué)將使化學(xué)工業(yè)改變面貌,為子孫后代造福。
迄今為止?;瘜W(xué)工業(yè)的絕大多數(shù)工藝都是20多年前開(kāi)發(fā)的,當(dāng)時(shí)的加工費(fèi)用主要包括原材料、能耗和勞動(dòng)力的費(fèi)用。近年來(lái),由于化學(xué)工業(yè)向大氣、水和土壤等排放了大量有毒、有害的物質(zhì)。以1993年為例,美國(guó)僅按365種有毒物質(zhì)排放估算。化學(xué)工業(yè)的排放量為30億磅。因此,加工費(fèi)用又增加了廢物控制、處理和 埋放。環(huán)保監(jiān)測(cè)、達(dá)標(biāo),事故責(zé)任賠償?shù)荣M(fèi)用。1992年,美國(guó)化學(xué)工業(yè)用于環(huán)保的費(fèi)用為1150億美元,清理已污染地區(qū)花去7000億美元。1996年美國(guó)dupont公司的化學(xué) 品銷(xiāo)售總額為180億美元。環(huán)保費(fèi)用為10億美元。所以。從環(huán)保、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的要求看。化學(xué)工業(yè)不能再承擔(dān)使用和產(chǎn)生有毒。有害物質(zhì)的費(fèi)用。需要大力研究與開(kāi)發(fā)從 源頭上減少和消除污染的綠色化學(xué)。
1990年美國(guó)頒布了污染防止法案。將污染防止確立為美國(guó)的國(guó)策。所謂污染防止就是使得廢物不再產(chǎn)生。不再有廢物處理的問(wèn)題,綠色化學(xué)正是實(shí) 現(xiàn)污染防止的基礎(chǔ)和重要工具。1995年4月美國(guó)副總統(tǒng)gore宣布了國(guó)家環(huán)境技術(shù)戰(zhàn)略。其目標(biāo)為:至2020年地球日時(shí)。將廢棄物減少40-50%,每套裝置消耗原材料減少20一 25%。1996年美國(guó)設(shè)立了總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎(jiǎng)。這些政府行為都極大的促進(jìn)了綠色化學(xué)的蓬勃發(fā)展。另外。日本也制定了新陽(yáng)光計(jì)劃。在環(huán)境技術(shù)的研究與開(kāi)發(fā)領(lǐng)域。確 定了環(huán)境無(wú)害制造技術(shù)、減少環(huán)境污染技術(shù)和二氧化碳固定與利用技術(shù)等綠色化學(xué)的內(nèi)容。總之,綠色化學(xué)的研究已成為國(guó)外企業(yè)、政府和學(xué)術(shù)界的重要研究與開(kāi)發(fā)萬(wàn)向。這對(duì)我國(guó)既是嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),也是難得的發(fā)展機(jī)遇。
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綠色化學(xué)
四、研究?jī)?nèi)容及情況
1、內(nèi)容
綠色化學(xué)是對(duì)傳統(tǒng)化學(xué)的挑戰(zhàn),是對(duì)傳統(tǒng)化學(xué)思維方式的更新和發(fā)展,因此,綠色化學(xué)的研究?jī)?nèi)容是從反應(yīng)原料、反應(yīng)條件、轉(zhuǎn)化方法或開(kāi)發(fā)綠色產(chǎn)品等角度進(jìn)行研究,打破傳統(tǒng)的化學(xué)反應(yīng),設(shè)計(jì)新的對(duì)環(huán)境友好的化學(xué)反應(yīng)。包括:(1)使用無(wú)毒無(wú)害的原料;(2)利用可再生資源;(3)新型催化劑的開(kāi)發(fā)研究;(4)不同反應(yīng)介質(zhì)的研究;(5)尋找新的轉(zhuǎn)化方法;(6)設(shè)計(jì)對(duì)人類(lèi)健康和環(huán)境安全的化學(xué)產(chǎn)品。
2、研究情況
核心:利用化學(xué)原理從源頭上減少和消除工業(yè)生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的污染。按照綠色化學(xué)的原則、在理想的化工生產(chǎn)方式是:反應(yīng)物的原子全部轉(zhuǎn)化為期望的最終產(chǎn)物。
性質(zhì):(1)充分利用資源和能源,采用無(wú)毒、無(wú)害的原料;(2)在無(wú)毒、無(wú)害的條件下進(jìn)行反應(yīng),以減少向環(huán)境排放廢物;(3)提高原子的利用率,力圖使所有作為原料的原子都被產(chǎn)品所消納,實(shí)現(xiàn)“零排放”;(4)生產(chǎn)出有利于環(huán)境保護(hù)、社區(qū)安全和人體健康的環(huán)境友好的產(chǎn)品。
綠色化學(xué)給化學(xué)家提出了一項(xiàng)新的挑戰(zhàn),國(guó)際上對(duì)此很重視。1996年,美國(guó)設(shè)立了“綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎(jiǎng)”,以表彰那些在綠色化學(xué)領(lǐng)域中做出杰出成就的企業(yè)和科學(xué)家。綠色化學(xué)將使化學(xué)工業(yè)改變面貌,為子孫后代造福。
原則:綠色化學(xué)的研究者們總結(jié)出了綠色化學(xué)的12條原則,這些原則可作為實(shí)驗(yàn)化學(xué)家開(kāi)發(fā)和評(píng)估一條合成路線(xiàn)、一個(gè)生產(chǎn)過(guò)程、一個(gè)化合物是不是綠色的指導(dǎo)方針和標(biāo)準(zhǔn)。
1、防止污染優(yōu)于污染形成后處理。
2、設(shè)計(jì)合成方法時(shí)應(yīng)最大限度地使所用的全部材料均轉(zhuǎn)化到最終產(chǎn)品中。
3、盡
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綠色化學(xué)
可能使反應(yīng)中使用和生成的物質(zhì)對(duì)人類(lèi)和環(huán)境無(wú)毒或毒性很小。
4、設(shè)計(jì)化學(xué)產(chǎn)品時(shí)應(yīng)盡量保持其功效而降低其毒性。
5、盡量不用輔助劑,需要使用時(shí)應(yīng)采用無(wú)毒物質(zhì)。
6、能量使用應(yīng)最小,并應(yīng)考慮其對(duì)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)的影響,合成方法應(yīng)在常溫、常壓下操作。
7、最大限度地使用可更新原料。
8、盡量避免不必要的衍生步驟。
9、催化試劑優(yōu)于化學(xué)計(jì)量試劑。
10、化學(xué)品應(yīng)設(shè)計(jì)成使用后容易降解為無(wú)害物質(zhì)的類(lèi)型。
11、分析方法應(yīng)能真正實(shí)現(xiàn)在線(xiàn)監(jiān)測(cè),在有害物質(zhì)形成前加以控制。
12、化工生產(chǎn)過(guò)程中各種物質(zhì)的選擇與使用,應(yīng)使化學(xué)事故的隱患最小。
3、實(shí)現(xiàn)途徑
(1)強(qiáng)化綠色化學(xué)意識(shí)
綠色化學(xué)是用化學(xué)去預(yù)防污染,是設(shè)計(jì)研究沒(méi)有或僅有盡可能小的環(huán)境負(fù)作用的、并在技術(shù)上經(jīng)濟(jì)上可行的化學(xué)品和化學(xué)過(guò)程。它是在始端就采用污染預(yù)防的科學(xué)手段,使過(guò)程和終端均有零排放或零污染。從根本上區(qū)別于那些通過(guò)“三廢”處理與利用來(lái)治理污染的化學(xué)方法,最大限度的追求“原子經(jīng)濟(jì)性”。綠色化學(xué)不同于傳統(tǒng)的化學(xué),它需將綠色化學(xué)思想貫穿于化學(xué)始終,使化學(xué)在設(shè)計(jì)、合成、分析等每一個(gè)環(huán)節(jié)都應(yīng)與環(huán)境的相容無(wú)害。
(2)快速有效的篩選
在化合物的篩選過(guò)程中,可以應(yīng)用組合化學(xué)技術(shù),對(duì)不同的分子結(jié)構(gòu)單元進(jìn)行組合合成,得到成千上萬(wàn)個(gè)產(chǎn)物以滿(mǎn)足下一步高通量篩選系統(tǒng)(hts)的需要,目前通過(guò)改進(jìn)的組合化學(xué)已可以得到各純度較高的單一化合物供hts篩選之用[3]。首先建立一個(gè)已知的有機(jī)合成反應(yīng)盡可能全的資料庫(kù),然后再確定目標(biāo)產(chǎn)物后,第一步找出一切可以產(chǎn)生目標(biāo)產(chǎn)物的反應(yīng);
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第二步把這些反應(yīng)的原料作為中間目標(biāo)產(chǎn)物找出一切可產(chǎn)生它們的反應(yīng),依次類(lèi)推下去,直到得出一些反應(yīng)路線(xiàn)正好使用我們預(yù)定的原料。在搜索過(guò)程中,計(jì)算機(jī)按我們制定的評(píng)估方法自動(dòng)地比較可能的反應(yīng)途徑,隨時(shí)排除不適合的,以便最終找到廉價(jià)、物美、不浪費(fèi)資源、不污染環(huán)境的最佳途徑。所以,將組合化學(xué)技術(shù)和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用到化學(xué)合成中,是一種經(jīng)濟(jì)、快速的策略,為綠色化學(xué)的實(shí)現(xiàn)提供了極大的可能性。(3)開(kāi)發(fā)綠色反應(yīng),提高原子利用率
在化學(xué)合成特別是有機(jī)合成中,減少?gòu)U物的關(guān)鍵是提高選擇性問(wèn)題,即選擇最佳反應(yīng)途徑,使反應(yīng)物原子盡可能多地轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物原子,最大限度地減少副產(chǎn)物,才會(huì)真正減少?gòu)U物的生成。對(duì)于大宗基本有機(jī)原料的生產(chǎn)來(lái)說(shuō),選擇原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)十分重要。sd-chemieinc.公司最近成功地開(kāi)發(fā)了一個(gè)新的合成路線(xiàn):固體氧化物催化劑合成的無(wú)廢水工藝,事實(shí)證明其能夠達(dá)到零廢水排放、零硝酸鹽排放,并且沒(méi)有或很少nox釋放。同時(shí),新合成路線(xiàn)大大減少了水和能量的消耗。由此可見(jiàn),對(duì)于已在工業(yè)上應(yīng)用的原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng),也還需要從環(huán)境保護(hù)和技術(shù)經(jīng)濟(jì)等方面繼續(xù)研究并加以改進(jìn)。
(4)采用無(wú)毒無(wú)害的原料
為使制得的中間體具有進(jìn)一步轉(zhuǎn)化所需的官能團(tuán)和反應(yīng)性,在現(xiàn)有化工生產(chǎn)中仍使用劇毒的光氣和氫氰酸等作為原料。為了人類(lèi)健康和社區(qū)安全,需要用無(wú)毒無(wú)害的原料代替它們來(lái)生產(chǎn)所需的化工產(chǎn)品[5]。在代替劇毒氫氰酸原料方面,monsanto公司從無(wú)毒無(wú)害的二乙醇胺原料出發(fā),經(jīng)過(guò)催化脫氫,開(kāi)發(fā)了安全生產(chǎn)氨基二乙酸鈉的新工藝,改變了過(guò)去的以氨、甲醛和氫氰酸為原料的二步合成路線(xiàn),避免了使用劇毒氫氰酸原料。
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flexsys americal.p.在生產(chǎn)一種橡膠防降解劑化學(xué)品家族的關(guān)鍵中間體4-adpa過(guò)程中,開(kāi)發(fā)了一個(gè)新的環(huán)境友好路線(xiàn)——使用堿性促進(jìn)劑實(shí)現(xiàn)氫對(duì)芳環(huán)的親核取代反應(yīng),替代了傳統(tǒng)的氯化反應(yīng),不僅消除了大量劇毒氯氣的儲(chǔ)存、使用和處理,也大大減少了廢物的排放。(5)使用無(wú)毒無(wú)害的催化劑
催化劑的合理選擇和應(yīng)用是化工過(guò)程中最關(guān)鍵的技術(shù)之一。使用新的反應(yīng)原料就必須新的催化劑來(lái)活化,傳統(tǒng)的催化劑應(yīng)進(jìn)行改進(jìn),使其選擇性、與反應(yīng)體系的相容性清潔性都進(jìn)一步提高?,F(xiàn)在以鄰苯二酚生產(chǎn)方法為例:作催化劑,它能使葡萄糖活化,定向地轉(zhuǎn)化為鄰苯二酚[6]。這種新工藝避免了風(fēng)險(xiǎn)原料和試劑的使用也不產(chǎn)生副產(chǎn)品或廢棄物。由于催化劑在綠色化學(xué)中有重要地位,傳統(tǒng)工藝的改造需要催化劑,新的工藝同樣需要新催化劑,因此,如何設(shè)計(jì)高效無(wú)害催化劑也就成了綠色化學(xué)研究的重要內(nèi)容之一。當(dāng)前設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)的新型催化劑有以下幾種類(lèi)型:分子氧氣化催化劑、新型分子篩催化劑。(6)使用無(wú)毒無(wú)害的溶劑
水是無(wú)毒無(wú)害最廉價(jià)的催化劑,但對(duì)有機(jī)物溶解能力差,不適合作有機(jī)化工的溶劑。而有機(jī)溶劑本身都具有毒性,許多都是致癌物質(zhì),還有很強(qiáng)的揮發(fā)性,造成嚴(yán)重的污染。近年來(lái),研究無(wú)毒無(wú)害溶劑的工作正在開(kāi)展,其中最活躍的是開(kāi)發(fā)超臨界流體(scf),超臨界流體是指處于超臨界溫度及超臨界壓力下的流體,是一種介與氣態(tài)與液態(tài)之間的流體狀態(tài),其密度接近于液體(比氣體約大3個(gè)數(shù)量級(jí)),而粘度接近氣態(tài)(擴(kuò)散系數(shù)比液體大100倍左右)。超臨界流體co2用作酸調(diào)節(jié)劑和惰性氣體,在多烯催化氧化反應(yīng)和多烯雙鍵在酸性條件下的保護(hù)反應(yīng)中有重要的應(yīng)用。co2調(diào)節(jié)β-第7 頁(yè)
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綠色化學(xué)
胡蘿卜素催化氧化反應(yīng)體系酸性,合成角黃素,同時(shí)作為惰性氣體,能夠有效的保護(hù)原料和產(chǎn)物中的多烯雙鍵,為多烯氧化和雙鍵保護(hù)開(kāi)辟了新的途徑;co2代替有機(jī)酸應(yīng)用于氯醇化反應(yīng),是良好的酸堿調(diào)節(jié)劑,無(wú)毒、無(wú)污染,對(duì)環(huán)境友好,沒(méi)有危險(xiǎn),原料充足,操作容易控制,這一研究結(jié)論為相關(guān)化學(xué)工業(yè)老產(chǎn)品新工藝改造提供了一條可行的途徑。(7)利用可再生的資源合成化學(xué)品
生物質(zhì)是可再生性資源,利用生物質(zhì)代替當(dāng)前廣泛使用的礦物質(zhì)資源可大大減輕對(duì)資源和環(huán)境的壓力,是保護(hù)環(huán)境的一個(gè)長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展方向。frost報(bào)道以葡萄糖為原料,通過(guò)酶反應(yīng)可制得乙二酸、鄰苯二酚和對(duì)苯二酚等。尤其是不需要從傳統(tǒng)的苯酐始采制運(yùn)作為尼龍?jiān)霞憾崛〉昧孙@著進(jìn)展。由于苯是己知的治癌物質(zhì),以經(jīng)濟(jì)和技術(shù)上可行的方式,從合成大量的有機(jī)原料中取除苯是具有競(jìng)爭(zhēng)力的綠色化學(xué)目標(biāo)[8]。(8)開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)綠色產(chǎn)品
綠色產(chǎn)品,或指環(huán)境友好產(chǎn)品,是指產(chǎn)品在使用過(guò)程中和使用后不會(huì)危害生態(tài)環(huán)境和人體健康,產(chǎn)品具有合理的使用功能及使用壽命,產(chǎn)品易于回收、利用和再生,報(bào)廢后易于處置,在環(huán)境條件下易于降解。如為日常生活使用生產(chǎn)的包裝材料,可以進(jìn)行再利用,目前大量使用的聚苯乙烯發(fā)泡塑料快餐盒,使用以后成為垃圾,在自然條件下,需數(shù)百年方能降解,對(duì)環(huán)境帶來(lái)嚴(yán)重的影響。為了加速它的自然降解,我們生產(chǎn)時(shí)可以在其中加入光敏劑、化學(xué)助劑等,使其在使用后幾個(gè)月內(nèi)即分解成無(wú)害物質(zhì)。
五、研究成果
1.開(kāi)發(fā)“原子經(jīng)濟(jì)”反應(yīng) trost在l991年首先提出了原子經(jīng)濟(jì)性(atom economy 的概念,即原料分子中究竟有百分之幾的原子轉(zhuǎn)化成了產(chǎn)
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物。理想的原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)是原料分子 中的原子百分之百地轉(zhuǎn)變成、產(chǎn)物,不生副產(chǎn)物或廢物。實(shí)現(xiàn)廢物的“零排放”(zeroemission)。對(duì)于大宗基本有機(jī)原料的生產(chǎn)來(lái)說(shuō),選擇原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)十分重要。
近年來(lái),開(kāi)發(fā)新的原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)已成為綠色化學(xué)研究的熱點(diǎn)之一。國(guó)內(nèi)外均在開(kāi)發(fā)鈦硅分子篩上催化氧化丙烯制環(huán)氧丙烷的原子經(jīng)濟(jì)新方法。此外,針對(duì)鈦硅分子篩催化反應(yīng)體系,開(kāi)發(fā)降低鈦硅分子篩合成成本的技術(shù),開(kāi)發(fā)與反應(yīng)匹配的工藝和反應(yīng)器仍是今后努力的方向。
在已有的原于經(jīng)濟(jì)反應(yīng)如烯烴氫甲酰化反應(yīng)中。雖然反應(yīng)已經(jīng)是理想的。但是原用的油溶性均相銠絡(luò)合催化劑與產(chǎn)品分離比較復(fù)雜,或者原用的鈷催 化劑運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中仍有廢催化劑產(chǎn)生,因此對(duì)這類(lèi)原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)的催化劑仍有改進(jìn)的余地。所以近年來(lái)開(kāi)發(fā)水溶性均相絡(luò)合物催化劑已成為一個(gè)重要的研究領(lǐng)域。由于水溶性 均相絡(luò)合物催化劑與油相產(chǎn)品分離比較容易。再加以水為溶劑,避免了使用揮發(fā)性有機(jī)溶劑,所擬開(kāi)發(fā)水溶性均相絡(luò)合催化劑也已成為國(guó)際上的研究熱點(diǎn)。除水溶性銠-膦 絡(luò)合物已成功用于丙烯氫甲?;a(chǎn)外,近年來(lái)水溶性銠-膦、釕-膦、鈀-膦絡(luò)合物在加氫二聚、選擇性加氫、c一c鍵偶聯(lián)等方面也已獲得重大進(jìn)展,c6以上烯烴氨甲?;?制備高碳醛、醇的兩相催化體系的新技術(shù)國(guó)外正在積極研究。以上可見(jiàn),對(duì)于已在工業(yè)上應(yīng)用的原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)。也還需要從環(huán)境保護(hù)和技術(shù)經(jīng)濟(jì)等方面繼續(xù)研究。加以改進(jìn)。
2.采用無(wú)毒、無(wú)害的原料 為使制得的中間體具有進(jìn)一步轉(zhuǎn)化所需的官能團(tuán)和反應(yīng)性,在現(xiàn)有化工生產(chǎn)中仍使用劇毒的光氣和氫氰酸等作為原料。為了人類(lèi)健康和社區(qū)安全。需要用無(wú)毒無(wú)害的原料代替它們來(lái)生產(chǎn)所需的化工產(chǎn)品。
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在代替劇毒的光氣作原料生產(chǎn)有機(jī)化工原料方面。riley等報(bào)道了工業(yè)上已開(kāi)發(fā)成功一種由胺類(lèi)和二氧比碳生產(chǎn)異氰酸酯的新技術(shù)。在特殊的反應(yīng)體系 中采用一氧化碳直接羰化有機(jī)胺生產(chǎn)異氰酸酯的工業(yè)化技術(shù)也由manzer,;開(kāi)發(fā)成功。tundo報(bào)道了用二氧化碳代替光氣生產(chǎn)碳酸二甲酯的新方法。komiya研究開(kāi)發(fā)了在固態(tài) 熔融的狀態(tài)下。采用雙酚a和碳酸二甲酯聚合生產(chǎn)聚碳酸酯的新技術(shù)。它取代了常規(guī)的光氣合成路線(xiàn)。并同時(shí)實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)綠色化學(xué)目標(biāo)。一是不使用有毒有害的原料,二是 由于反應(yīng)在熔融狀態(tài)下進(jìn)行。不使用作為溶劑的可疑的致癌物一甲基氯化物。
關(guān)于代替劇毒氫氰酸原料,monsanto公司從無(wú)毒無(wú)害的二乙醇胺原料出發(fā)。經(jīng)過(guò)催化蛻氫。開(kāi)發(fā)了安全生產(chǎn)氨基二乙酸鈉的工藝,改變了過(guò)去的擬氨、甲醛和氫氰酸為原料的二步合成路線(xiàn)。并因此獲得了1996年美國(guó)總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎(jiǎng)中的變更合成路線(xiàn)獎(jiǎng)。
3.采用無(wú)毒。無(wú)害的催化劑 目前烴類(lèi)的烷基他反應(yīng)一般使用氧氟酸、硫酸、三氯化鋁等液體酸催化劑。這些液體催化劑共同缺點(diǎn)是,對(duì)設(shè)備的腐蝕嚴(yán)重、對(duì)人身危害和產(chǎn)生廢渣、污染環(huán)境。為了保護(hù)環(huán)境。多年來(lái)國(guó)外正從分子篩、雜多酸、超強(qiáng)酸等新催化材料中大力開(kāi)發(fā)固體酸烷基化催化劑。其中采用新型分子篩催化劑的乙苯液相烴他技術(shù)引人注 目,這種催化劑選擇性很高。乙苯重量收率超過(guò)99.6%。而且催化劑壽命長(zhǎng)。還有一種生產(chǎn)線(xiàn)性烷基苯的固體酸催化劑替代了氫氟酸催化劑,改善了生產(chǎn)環(huán)境,已工業(yè)化。在固體酸烷基化的研究中。還應(yīng)進(jìn)一步提高催化劑的選擇性。以降低產(chǎn)品中的雜質(zhì)含量;提高催化劑的穩(wěn)定性。以延長(zhǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)周期;降低原料中的苯烯比。以提高經(jīng)濟(jì)效益。異丁烷與丁烯的烷基化是煉油工業(yè)申提供高辛烷值組分的一項(xiàng)重要工藝。近年新配方汽油的出現(xiàn),限制汽
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油中芳烴和烯烴含量更增添了該工藝的重要性。目前這種工藝使用氫氟酸或硫酸為催化劑。
4、采用無(wú)毒、無(wú)害的溶劑 大量的與化學(xué)品制造相關(guān)的污染問(wèn)題不僅來(lái)源于原料和產(chǎn)品,而且源自在其制造過(guò)程中使用的物質(zhì)。最常見(jiàn)的是在反應(yīng)介質(zhì)、分離和配方中所用的溶劑。當(dāng)前廣泛使用的溶劑是揮發(fā)性有機(jī)化合物(voc)。其在使用過(guò)程中有的會(huì)引起地面臭氧的形成。有的會(huì)引起水源污染。因此。需要限制這類(lèi)溶劑的使用。采用無(wú)毒無(wú)害的溶劑 代替揮發(fā)性有機(jī)化合物作溶劑已成為綠色化學(xué)的重要研究方向。
在無(wú)毒無(wú)害溶劑的研究中。最活躍的研究項(xiàng)目是開(kāi)發(fā)超臨界流體(scf)。特別是超臨界二氧化碳作溶劑。超臨界二氧化碳是指溫度和壓力均在其臨界點(diǎn)(3llc、7477.7gkpa)以上的二氧化碳流體。它通常具有液體的密度。因而有常規(guī)液態(tài)溶劑的溶解度;在相同條件下。它又具有氣體的粘度,因而又具有很高的傳質(zhì)速度。而且。由于具有很大的可壓縮性。流體的密度、溶劑溶解度和粘度等性能均可由壓力和溫度的變化來(lái)調(diào)節(jié)。超臨界二氧化碳的最大優(yōu)點(diǎn)是無(wú)毒、不可燃、價(jià)廉等。
除采用超臨界溶劑外。還有研究水或近臨界水作為溶劑以及有機(jī)溶劑/水相界面反應(yīng)。采用水作溶劑雖然能避免有機(jī)溶劑,但由于其溶解度有限,限制了 它的應(yīng)用,而且還要注意廢水是否會(huì)造成污染。在有機(jī)溶劑/水相界面反應(yīng)中。一般采用毒性較小的溶劑(甲苯)代替原有毒性較大的溶劑,如二甲基甲酰胺、二甲基亞砜、醋 酸等。采用無(wú)溶劑的固相反應(yīng)也是避免使用揮發(fā)性溶劑的一個(gè)研究動(dòng)向,如用微波來(lái)促進(jìn)固、固相有機(jī)反應(yīng)。
5、利用可再生的資源合成化學(xué)品
利用生物量(生物原料)(biomass)代替當(dāng)前廣泛使用的石油,是保護(hù)環(huán)境的一個(gè)長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展方
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向。pp教授,就是南于其開(kāi)發(fā)了一系列技術(shù)。把廢生物質(zhì)轉(zhuǎn)化成動(dòng)物飼料、工業(yè)化學(xué)品和然料。
物質(zhì)主要由淀粉及紆維素等組成。前者易于轉(zhuǎn)化為葡萄糖。而后者則由于結(jié)晶及與木質(zhì)素共生等原因,通過(guò)纖維素酶等轉(zhuǎn)比為葡萄糖。難度較大。frost 報(bào)道以葡萄糖為原料,通過(guò)酶反哎可制礙己二酸、鄰苯二酚和對(duì)苯二酚等。尤其是不需要從傳統(tǒng)的苯訐始采制運(yùn)作為尼龍?jiān)系募憾崛〉昧孙@著進(jìn)展。由于苯是已知的治癌 韌質(zhì),以經(jīng)濟(jì)和技術(shù)上可行的方式,從合成大量的有機(jī)原料中取除苯是具有競(jìng)爭(zhēng)力的綠色化學(xué)目標(biāo)。
另外,gfoss首創(chuàng)了利用生物或農(nóng)業(yè)廢物如多糖類(lèi)制造新型聚合物的工作。由于其同時(shí)解決了多個(gè)環(huán)保問(wèn)題,因此引起人們的特別興趣。具優(yōu)越性在于聚 合物原料單體實(shí)現(xiàn)了無(wú)害化;生物催化轉(zhuǎn)化方法優(yōu)于常規(guī)的聚合萬(wàn)法@gross的聚合物還具有生物降解功能。
6,環(huán)境友好產(chǎn)品 在環(huán)境友好產(chǎn)品方面。從1996年美國(guó)總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎(jiǎng)看,設(shè)計(jì)更安全他學(xué)品獎(jiǎng)授予rohmhaas公司。由于其開(kāi)發(fā)成功一種環(huán)境友好的海洋生物防垢劑。小企業(yè)獎(jiǎng)授予donlar公司。因其開(kāi)發(fā)了兩個(gè)高效工藝以生產(chǎn)熱聚天冬氨酸,它是一種代替丙烯酸的可生物降解產(chǎn)品。
在環(huán)境友好機(jī)動(dòng)車(chē)燃料方面,隨著環(huán)境保護(hù)要求的日益嚴(yán)格。1990年美國(guó)清潔空氣法(修正案)規(guī)定,逐步惟廣使用新配方汽油,減小由汽車(chē)尾氣中的一 氧化碳以及烴類(lèi)引發(fā)的臭氧和光化學(xué)煙霧等對(duì)空氣的污染。新配方汽油要求限制汽油的蒸汽壓、苯含量,還將逐步限制芳烴和烯烴含量。還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。這
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種新配萬(wàn)汽油的質(zhì)量要求已推動(dòng)了汽油的有關(guān)煉油技術(shù)的發(fā)展。
柴油是另一類(lèi)重要的石油煉制產(chǎn)品。對(duì)環(huán)境友好柴油。美國(guó)要求硫含量不大于0.05%,芳烴含量不大于20%,同時(shí)十六烷值不低于40;瑞典對(duì)一些柴 油要求更嚴(yán)。為達(dá)到上述目的,一是要有性能優(yōu)異的深度加氫脫硫催化劑;二是要開(kāi)發(fā)低壓的深度脫硫/芳烴飽和工藝。國(guó)外在這方面的研究已有進(jìn)展。
此外。保護(hù)大氣臭氧層的氟氯烴代用品已在開(kāi)始使用。防止“白色污染”的生物降解塑料也在使用。
六、結(jié)束語(yǔ)
開(kāi)發(fā)和應(yīng)用綠色化學(xué)工藝,已成為現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)和前沿技術(shù),是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。曾為人類(lèi)文明做出過(guò)不可磨滅貢獻(xiàn)的有機(jī)化學(xué)化工,在21世紀(jì),依然面臨著新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。有機(jī)化學(xué)應(yīng)該發(fā)展“理想的”合成方法,即強(qiáng)調(diào)實(shí)用的,環(huán)境友好的,資源可持續(xù)利用的,它從簡(jiǎn)單易得的原料出發(fā),在溫和的條件下經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的步驟,快速、高選擇性地轉(zhuǎn)化為目標(biāo)分子。這就需要化學(xué)家從理念、原理、方法等方面進(jìn)行改革和創(chuàng)新,原子經(jīng)濟(jì)性、手性合成、環(huán)境友好的“潔凈”的反應(yīng)介質(zhì)等綠色化學(xué)原理對(duì)有機(jī)化學(xué)化工的發(fā)展將有更重要的指導(dǎo)意義。而綠色化學(xué)有待在理論、實(shí)踐領(lǐng)域中進(jìn)行更深入的研究發(fā)展,其發(fā)展必然會(huì)推動(dòng)人類(lèi)社會(huì)的進(jìn)步,相信隨著科學(xué)的進(jìn)步和人們綠色意識(shí)的提高,人類(lèi)賴(lài)以生存的地球環(huán)境會(huì)變得更加美好。
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化學(xué)信息學(xué)
學(xué)院:化材院
班級(jí):化學(xué)
姓名:王興龍
學(xué)號(hào):2010111150
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