绿色化学的原理及应用 论文

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绿色化学论文

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绿色化学论文绿色化学是一种新的化学方法和原则,可以减少或消除对环境的污染和生态系统的破坏。

绿色化学通过改变化学过程和产品的设计,在制造、使用和处理化学品和材料的过程中减少对环境的负面影响。

在绿色化学中,有几个关键原则需要遵循。

首先,最好的方法是预防污染,而不是事后处理。

通过设计更安全、更环保的化学品和工艺,可以避免大部分的化学污染。

其次,应该最大限度地利用原材料和能源的效率。

这意味着在生产过程中减少废物和能源的浪费。

第三,绿色化学要求使用与健康和环境影响最小相关的化学品。

这也意味着避免使用有毒、有害和易爆炸的物质。

最后,应该设计可重复利用和易于分解的产品和材料,以减少对环境的影响。

绿色化学在许多领域有着广泛的应用。

例如,在药物开发领域,绿色化学可以通过设计更环保的合成路线和替代有毒试剂来减少对环境的负面影响。

同样地,在塑料制造和废物处理领域,绿色化学可以用可再生材料替代传统塑料,并设计易于降解的塑料,以减少塑料污染。

此外,绿色化学还可以用于净化水和空气,以及提高能源效率和储存可再生能源。

绿色化学的重要性不仅在于保护环境和生态系统,还在于可持续发展的推动。

绿色化学可以帮助我们减少对有限资源的依赖,并开发新的更环保的技术和产品。

通过推动绿色化学,我们可以实现经济、社会和环境的可持续发展。

在实践中,推动绿色化学的方法包括制定环保法律和政策,促进环境意识的提高,开展相关研究和创新,并为绿色化学提供适当的资源和支持。

总之,绿色化学是一种重要的化学方法和原则,可以减少对环境的污染和生态系统的破坏。

在各个领域中,绿色化学的应用可以帮助我们实现经济、社会和环境的可持续发展。

通过推动绿色化学,我们可以为未来的世代创造一个更清洁、更健康的环境。

有机合成中的绿色化学原理与实践

有机合成中的绿色化学原理与实践

有机合成中的绿色化学原理与实践随着环境保护和可持续发展意识的增强,绿色化学作为一种环境友好型的合成化学方法逐渐被广泛应用于有机合成领域。

本文将介绍有机合成中的绿色化学原理与实践,并探讨其在减少环境污染和资源消耗方面的重要作用。

一、绿色化学的基本原理绿色化学是一种以降低或消除对环境和人体健康的危害为目标的合成化学方法。

其基本原理包括以下几个方面。

1. 最小化废物产生:传统的有机合成过程中常常伴随着大量的废弃物生成,给环境带来严重污染。

绿色化学通过精确控制反应条件、合理选择反应物和催化剂,最大程度地减少废物产生。

2. 节约原料和能源:有机合成常常依赖于大量的原料和能源输入,造成资源的浪费。

绿色化学倡导从可再生资源中获取原料,通过优化反应条件和催化剂的设计,提高反应效率,减少能源消耗。

3. 使用可再生的溶剂:传统有机合成常常使用有机溶剂,如二氯甲烷、二甲基甲酰胺等,这些溶剂具有毒性和污染性。

绿色化学鼓励使用可再生的溶剂,如水、离子液体等,减少对环境的负面影响。

二、绿色合成方法的应用绿色化学的原理在有机合成中得到了广泛应用,下面将介绍几种常见的绿色合成方法及其应用。

1. 催化剂的应用:催化合成是一种高效的有机合成方法,它可以在较低的温度和压力下实现化学反应。

与传统合成方法相比,催化合成方法显著减少了废物产生和能源消耗。

常见的催化剂包括金属催化剂、生物催化剂等。

2. 微波辐射合成:微波辐射在有机合成中的应用已经成为一种绿色、高效的合成方法。

微波辐射具有快速、高效、选择性强等特点,可以缩短反应时间,提高产率,减少副产物的生成。

3. 绿色溶剂的选择:选择合适的溶剂对于绿色合成至关重要。

例如,水作为一种无毒、廉价、可再生的绿色溶剂,在许多有机合成反应中取得了显著的应用。

此外,离子液体等可再生溶剂也成为绿色合成的研究热点。

4. 生物催化合成:生物催化合成是一种利用生物催化剂(如酶)催化有机化合物合成的方法。

与传统的有机合成方法相比,生物催化合成可避免使用有机溶剂和高温高压条件,减少废物产生,具有环境友好性和高效性。

绿色化学原理与应用

绿色化学原理与应用

绿色化学原理与应用环境污染日益加剧,人类已经意识到保护环境的重要性。

绿色化学是为了在化学过程中减少对环境的负面影响而开发的一种新型化学。

它通过最大限度地减少废弃物的产生、使用天然而非有毒的化合物及促进可持续发展来达到这一目标。

本文将介绍绿色化学的原理和应用。

一、绿色化学原理绿色化学的基本原理是维持原子经济性、代谢良性、避免污染、安全性和可持续性。

具体来说,绿色化学从以下四个方面来实现自己的宗旨。

1. 在反应过程中最大限度地利用原料传统的化学反应经常采用大量的溶剂及其它原料,而绿色化学则通过反应中尽可能多的物质被转化成有用的物质,从而减少无意义的氧化还原反应,从而最大限度地使用原料。

2. 优化化学反应工艺绿色化学通过优化反应工艺,尽可能地减少工业化反应所产生的废弃物。

比如,采用绿色的催化剂,在复杂的反应中,针对亲核性或亲电性体系的选择性催化剂的使用是一个不错的选择。

此外,微反应技术、高速球磨技术等也成为优化化学反应工艺的发展方向。

3. 替代有毒化学试剂绿色化学反对使用由于分解产生有毒污染物或有毒中间体的试剂,提倡使用可再生或可生物降解的溶剂或化学试剂。

很多绿色溶剂如水,可轻易地生物併成 CO2 与 H2O,有助于实现目标。

4. 结合环境影响的化学度量绿色化学认为,度量化学反应对环境的影响是实现环保化学的关键。

因此,化学反应必须具有环境评估方法以评估实施过程对环境的影响。

基于 LCA 理论系统,应该确定分析评估方法,用以评估资源循环、能源效率与环保情况。

二、绿色化学的应用能源和工业界在使用绿色化学技术方面领先,但这种技术也被应用于医学、食品和日常清洁等领域。

1. 能源绿色化学技术被广泛应用于石化、燃料和光伏等能源产业。

通过使用可再生原料进行生产,可以降低化石燃料的使用,这可以在未来的能源供应中发挥重要作用。

2. 工业绿色化学技术已被应用于诸如颜料、聚合物、胶体或纤维等许多领域,例如环保装备、可生物降解的塑料和水净化系统等,这些工业生产的产品能带来更少的污染。

绿色化学方面论文

绿色化学方面论文

绿色化学方面论文浅谈绿色化学的进展摘要:绿色化学是一门从源头上阻止污染的化学,因此这门学科还可称为环境无害、友好化学与清洁化学。

世界各国在最近几十年来主要是围绕化学反应材料、参与反应的催化剂以及化工产品的“绿色化”展开研究的。

关键词:绿色环保;化学;研究当今社会,我们正面临着有史以来最为严峻的危机,尤其是环境危机。

大家知道,世界各国的人口正在急剧的增加,导致人类对于可再生与不可再生的资源的消耗日益扩大,耕地、淡水和矿产等资源人均占有量日趋减少,所以人口与资源的矛盾逐渐变得“尖锐化”,环境保护问题就成为世界经济与人类社会发展进步的重要问题之一。

化学工业及其相关产业作为国民经济的支柱产业之一,在为人类创造物质文明作出重大贡献的同时,在生产、生活中也不断排放出大量的有害物质,所以,化学工业及其相关产业也给人类及环境带来不可小视的危害。

眼下,西方发达国家对于环境的治理,已开始从末端治理污染转向开发清洁工业技术、消减污染源头、生产环境友好产品,这就从治标转向了治本,是一大进步。

“绿色技术”已成为21世纪化工技术与化学研究的热点和重要科技前沿。

世界各国在最近几十年来主要是围绕化学反应材料、参与反应的催化剂以及化工产品的“绿色化”展开研究的。

遵照上述主线,文章评述了最近几十年来人类在绿色化学方面进行的一些主要的研究进展。

一、化学原料的高效充分利用——原子经济性反应近年来,化学家们孜孜不倦地研究原子经济性反应,取得很多宝贵成果。

例如,用氯醇法合成环氧乙烷,其原子利用率只有25%,采用乙烯催化环氧化方法仅需一步反应,原子利用率达到100%,产率99%。

但是现在已经应用于工业上的一些技术——“原子经济性反应”,仍然还需要进一步从环保、技术、经济等方面进行研究及相关的改进。

人们在化学反应中想要实现高原子经济性,还需要开发新的途径或者用催化反应来替代化学计量反应等方式来实现。

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。

绿色化学论文

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绿色化学论文绿色化学硕士研究论文篇1浅谈生活中的绿色化学摘要:当今社会环境问题日益严峻,对于化学这门能污染环境,更能治理环境的科学肩上所负有的责任就更显得日益沉重。

“绿色化学”这一理念的落实也更显得重要。

下面本人就从绿色化学的一般概念及绿色化学与环境保护的关系,化学反应条件的绿色化、化学反应途径的绿色化及产品绿色化等方面,就绿色化学对环境的友好性进行了阐述,展望了绿色化学在环境保护方面的发展前景。

关键词:绿色化学;环境保护;可持续发展;绿色能源当今时代,人类的生活与化学息息相关。

无论是衣、食、住、行,都离不开化学。

同时,对资源的开发利用成为了当今社会面临的制约经济发展、影响环境的重要因素。

因此,可循环利用、可持续发展、绿色化学生产被人们提上了议事议程。

我们都知道,随着工业化的大范围普及,环境污染问题已经到了不能再忽略的地步了。

尤其我们发展中国家,化工生产需求很大,而对能源的二次回收利用的不够直接造成的环境破坏远远高于其他发达国家。

这对我们的经济建设造成了巨大的负面影响。

如何正确、有效地解决这个问题,是每一个中国人的责任。

其实,实现可持续发展是战略已成为世界许多国家指导经济,社会发展的总体战略,即经济的发展必须和人口、环境、资源统筹考虑。

1987年世界环境与发展委员会提出采用可持续发展的总原则是:“今天的人类不应以牺牲今后几代人的幸福而满足其需要。

”可持续发展的核心思想是在经济发展的同时,注意保护资源和改善环境,合理地保护和改善环境为可持续发展提供物质基础。

环境对发展的约束是由于不合理的发展破坏了环境所致,而合理的发展又为治理环境提供了更多的技术和资金。

一、强化绿色化学意识绿色化学是用化学去预防污染,是设计研究没有或仅有尽可能小的环境负作用的、并在技术上经济上可行的化学品和化学过程。

它是在始端就采用污染预防的科学手段,使过程和终端均有零排放或零污染。

从根本上区别于那些通过“三废”处理与利用来治理污染的化学方法,最大限度的追求“原子经济性”。

绿色化学的概念及其对环境生活的改变

绿色化学的概念及其对环境生活的改变

绿色化学的概念及其对环境生活的改变绿色化学的概念及其对环境生活的改变绿色化学是指在制造和应用化学产品时应有效利用原料,消除废物和避免使用有毒的和危险的试剂和溶剂,下面是搜集的一篇关于绿色化学对生活环境变化探究的论文范文,欢迎阅读借鉴。

随着化学在生活中扮演着越来越重要的角色,我们的衣食住行已经离不开化学了,化学染料将生活变得五彩缤纷,但同时不当的使用,也会对身体造成伤害;食品添加剂一定程度上改良了食物的色香味,但同时也让越来越多的毒害食品应运而生;高科技材料让生活更便利,同时造成的环境问题不容小觑【1】.化学是一把双刃剑,我们只有好好利用才能充分发挥它的优点。

绿色化学就是以更加健康,无害的方式使用化学,减少化学带来的危害。

1、绿色化学的基本概念1.1绿色化学的概念绿色化学由美国化学会(ACS)提出,核心是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;反应物的原子全部转化为期望的最终产物。

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,它涉及有机合成、催化、生物化学、分析化学等学科,内容广泛。

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【2】.1.2绿色化学产生的背景随着现今人口的急剧增加,各行业的迅猛发展,全球人类正面临着有史以来非常严重的环境危机。

而作为国民经济支柱产业之一的化学工业及相关产业,其大范围的普及在为创造物质文明做出重要贡献的同时,在生产活动过程中不断排放大量有毒有害物质,危害人类健康,给全球环境带来不可忽视的威胁【3】.环境问题:全球气候变暖、核冬天的威胁、臭氧层的破坏、光化学烟雾与大气污染、酸雨、生物多样性锐减、森林的破坏、荒漠化。

绿色化学课程小论文

绿色化学课程小论文

姓名:邹良元学号:2009210469指导老师:艾智慧绿色化学与我们的生活化学学院邹良元2009210469绿色代表环境,象征生命、自然、和谐与和平,随着社会的不断进步和人民环保意识的提高,绿色化学已经成为环境保护的代名词。

而社会的不断发展,也使得人们越来越关注自己的健康,关注食品安全。

一、绿色化学的产生和发展20世纪70年代开始,人们对于工业环境的治理是采用“末端治理”的方法,但是这种方法没有能够遏制环境的恶化,因而,这就迫使人们从根本上寻找污染的根源,采取新的环境治理手段,绿色化学就这样应运而生。

按照美国《绿色化学》杂志的定义,绿色化学是指:在制照和应用化学产品时,应有效利用(最好是可再生)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,它可通过使用自然资源,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的开发,并考虑节能、节省资源、见少废弃物的排放量。

绿色化学主要是关于环境的化学。

二、绿色化学与食品安全随着现代工业的发展,环境的破坏日趋严重,发生了很多灾难性的事件,如20世纪70年代以前的“世界八大公害事件”。

还有从1984年开始至今,全球气候变暖、臭氧层破坏和越来越多酸雨事件,无一不表明人类生存环境的不断恶化和并且这种灾难还的不断加剧。

而随着人类生态环境的恶化,食品的化学污染问题不容忽视,人们期盼着能得到安全、优质、营养的食品,于是绿色食品应运而生。

发展绿色食品工程,将食品的化学污染遏制在源头绿色食品是指对人和环境无害、有营养、优质的食品,它的生产必须以生态环境较佳的地域为基地,采用绿色生产技术和工艺,努力做到生产流通使用及废弃物的后处理均对食品、人和环境无污染或尽可能的少污染,可见绿色食品工程是一项致力于环境保护,减少和消除食品污染的系统工程。

发展绿色食品工程,可将对食品的化学污染的治理从治标转化为治本。

绿色化学的原理与应用

绿色化学的原理与应用

绿色化学的原理与应用绿色化学是一种注重环境、可持续性和可再生性的化学方法,其目的在于让化学合成变得更加环保。

绿色化学不仅可以提高合成过程的效率和经济性,还可以减少废弃物和污染物的生成,尽可能地节约能源和资源。

在这篇文章中,我将探讨绿色化学的原理和应用,以及它对我们社会和环境的重要性。

一、绿色化学的原理1.1 最小逆境原则在绿色合成中,最小逆境原则是一个非常重要的原则。

它要求尽可能在温和的条件下使用少量的化学品,减少有害废物或过程的排放,并在分离、纯化、垃圾处理等方面采用环保方法。

1.2 可再生性资源的使用绿色化学还注重使用可再生性资源,例如生物基化合物。

这些化合物可以替代从石油中提取的化学品,并且更加环保和可持续。

1.3 无毒无害和可降解的化学品绿色化学致力于使用无毒无害和可降解的化学品。

这意味着在合成过程中,使用的化学品应该对人体和环境无害,并且尽可能在合成结束后可以迅速降解。

1.4 原子经济学原子经济学是一种重要的绿色化学原则。

它强调将化学反应设计为使用较少的原子,从而减少原材料的浪费和废弃物的生成。

二、绿色化学的应用2.1 转化废物为资源绿色化学的应用有很多,其中之一是转化废物为资源。

通过使用环保的化学方法,可以对含有农药或重金属的污染废物进行处理。

这些污染物可以通过化学反应转化为相对无害的物质,并转化为有价值的产品,实现资源的再利用。

2.2 生物基化学品的制备随着对环境友好型材料需求的不断增加,生物基化学品的制备成为一个非常重要的研究领域。

这些化合物可以用于替代传统的石油基材料,例如塑料,从而减少对石油的使用,达到环境友好、可持续的目标。

2.3 医药品研发绿色化学在医药品研发方面也得到广泛应用。

绿色化学方法的使用可以减少对生物学制品(例如蛋白质、核酸等)的使用,改善合成过程的效率和纯度,从而提高医药品的质量和可靠性。

三、绿色化学的重要性绿色化学的原则和应用已经在全球范围内获得了广泛的重视。

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绿色化学原理和应用在这即将过去的20世纪里,化学真正成为了一门最有用的科学。

化学科学的研究成果和化学知识的应用,创造了无数的新产品进入每一个普通家庭的生活,使我们衣食住行各个方面都受益匪浅。

更不用说化学药物对人们防病去疾、延年益寿、更高质量地创造和享受生活的神奇功效了。

另一方面,随着化学品的大量生产和广泛应用,给人类本来绿色平和的生态环境带来了黑色的污水、黄色的烟尘、五颜六色的废渣和看不见的无色毒物⋯⋯威胁人们的健康、伤害哺育我们生存的地球母亲。

人类就在发展生产、提高生活水平与保护环境这一矛盾中奋斗,以求得最佳平衡,不断绵延、前进。

一、概念“绿色化学”由美国化学会提出,目前得到世界广泛的响应。

其核心是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;反应物的原子全部转化为期望的最终产物。

按照美国《绿色化学》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。

二、发展背景及主要特点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。

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。

三、绿色化学的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。

四、绿色化学实现途径(1)强化绿色化学意识绿色化学是用化学去预防污染,是设计研究没有或仅有尽可能小的环境负作用的、并在技术上经济上可行的化学品和化学过程。

它是在始端就采用污染预防的科学手段,使过程和终端均有零排放或零污染。

从根本上区别于那些通过“三废”处理与利用来治理污染的化学方法,最大限度的追求“原子经济性”。

绿色化学不同于传统的化学,它需将绿色化学思想贯穿于化学始终,使化学在设计、合成、分析等每一个环节都应与环境的相容无害。

(2) 快速有效的筛选在化合物的筛选过程中,可以应用组合化学技术,对不同的分子结构单元进行组合合成,得到成千上万个产物以满足下一步高通量筛选系统(HTS)的需要,目前通过改进的组合化学已可以得到各纯度较高的单一化合物供HTS筛选之用。

首先建立一个已知的有机合成反应尽可能全的资料库,然后再确定目标产物后,第一步找出一切可以产生目标产物的反应;第二步把这些反应的原料作为中间目标产物找出一切可产生它们的反应,依次类推下去,直到得出一些反应路线正好使用我们预定的原料。

在搜索过程中,计算机按我们制定的评估方法自动地比较可能的反应途径,随时排除不适合的,以便最终找到廉价、物美、不浪费资源、不污染环境的最佳途径。

所以,将组合化学技术和计算机辅助设计技术应用到化学合成中,是一种经济、快速的策略,为绿色化学的实现提供了极大的可能性。

(3) 开发绿色反应,提高原子利用率在化学合成特别是有机合成中,减少废物的关键是提高选择性问题,即选择最佳反应途径,使反应物原子尽可能多地转化为产物原子,最大限度地减少副产物,才会真正减少废物的生成。

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。

Sd-ChemieInc.公司最近成功地开发了一个新的合成路线:固体氧化物催化剂合成的无废水工艺,事实证明其能够达到零废水排放、零硝酸盐排放,并且没有或很少NOx释放。

同时,新合成路线大大减少了水和能量的消耗。

由此可见,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并加以改进。

(4) 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。

在代替剧毒氢氰酸原料方面,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新工艺,改变了过去的以氨、甲醛和氢氰酸为原料的二步合成路线,避免了使用剧毒氢氰酸原料。

Flexsys Americal.P.在生产一种橡胶防降解剂化学品家族的关键中间体4-ADPA过程中,开发了一个新的环境友好路线——使用碱性促进剂实现氢对芳环的亲核取代反应,替代了传统的氯化反应,不仅消除了大量剧毒氯气的储存、使用和处理,也大大减少了废物的排放。

(5) 使用无毒无害的催化剂催化剂的合理选择和应用是化工过程中最关键的技术之一。

使用新的反应原料就必须新的催化剂来活化,传统的催化剂应进行改进,使其选择性、与反应体系的相容性清洁性都进一步提高。

现在以邻苯二酚生产方法为例:新的生产工艺采用酶E.Coli作催化剂,它能使葡萄糖活化,定向地转化为邻苯二酚。

这种新工艺避免了风险原料和试剂的使用也不产生副产品或废弃物。

由于催化剂在绿色化学中有重要地位,传统工艺的改造需要催化剂,新的工艺同样需要新催化剂,因此,如何设计高效无害催化剂也就成了绿色化学研究的重要内容之一。

当前设计和开发的新型催化剂有以下几种类型:分子氧气化催化剂、新型分子筛催化剂。

(6) 使用无毒无害的溶剂水是无毒无害最廉价的催化剂,但对有机物溶解能力差,不适合作有机化工的溶剂。

而有机溶剂本身都具有毒性,许多都是致癌物质,还有很强的挥发性,造成严重的污染。

近年来,研究无毒无害溶剂的工作正在开展,其中最活跃的是开发超临界流体(SCF),超临界流体是指处于超临界温度及超临界压力下的流体,是一种介与气态与液态之间的流体状态,其密度接近于液体(比气体约大3个数量级),而粘度接近气态(扩散系数比液体大100倍左右)。

超临界流体CO2用作酸调节剂和惰性气体,在多烯催化氧化反应和多烯双键在酸性条件下的保护反应中有重要的应用。

CO2调节β-胡萝卜素催化氧化反应体系酸性,合成角黄素,同时作为惰性气体,能够有效的保护原料和产物中的多烯双键,为多烯氧化和双键保护开辟了新的途径;CO2代替有机酸应用于氯醇化反应,是良好的酸碱调节剂,无毒、无污染,对环境友好,没有危险,原料充足,操作容易控制,这一研究结论为相关化学工业老产品新工艺改造提供了一条可行的途径。

(7) 利用可再生的资源合成化学品生物质是可再生性资源,利用生物质代替当前广泛使用的矿物质资源可大大减轻对资源和环境的压力,是保护环境的一个长远的发展方向。

Frost报道以葡萄糖为原料,通过酶反应可制得乙二酸、邻苯二酚和对苯二酚等。

尤其是不需要从传统的苯酐始采制运作为尼龙原料己二酸取得了显著进展。

由于苯是己知的治癌物质,以经济和技术上可行的方式,从合成大量的有机原料中取除苯是具有竞争力的绿色化学目标。

(8) 开发和生产绿色产品绿色产品,或指环境友好产品,是指产品在使用过程中和使用后不会危害生态环境和人体健康,产品具有合理的使用功能及使用寿命,产品易于回收、利用和再生,报废后易于处置,在环境条件下易于降解。

如为日常生活使用生产的包装材料,可以进行再利用,目前大量使用的聚苯乙烯发泡塑料快餐盒,使用以后成为垃圾,在自然条件下,需数百年方能降解,对环境带来严重的影响。

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