第一篇：化學(xué)與人類 化學(xué)與綠色生活[范文模版]

化學(xué)與綠色生活

——化學(xué)支持綠色生活

摘要：

綠色生活是將環(huán)境保護與人們的日常衣食住的生活，融入一體的新文明、新風尚的生活。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)濟迅速發(fā)展，同時由于過度開發(fā)和技術(shù)的相對落后造成資源日漸貧乏，環(huán)境問題也顯現(xiàn)出來，倡導(dǎo)綠色生活，要求人們充分而無污染或少污染地利用資源，達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)，如何發(fā)展綠色化學(xué)，促進可持續(xù)發(fā)展，化學(xué)與綠色生活有什么樣的關(guān)系。

引言：

傳統(tǒng)化學(xué)在為人類創(chuàng)造財富、提供便利的同時，也面臨著資源枯竭、環(huán)境破壞等問題，威脅著人類的生存。但綠色化學(xué)的出現(xiàn)無疑是對傳統(tǒng)化學(xué)的挑戰(zhàn)，也是對傳統(tǒng)化學(xué)思維方式的更新和發(fā)展。綠色化學(xué)從反應(yīng)原料、反應(yīng)條件、轉(zhuǎn)化方法或開發(fā)綠色產(chǎn)品等角度進行研究，打破傳統(tǒng)的化學(xué)反應(yīng)，設(shè)計新的對環(huán)境友好的化學(xué)反應(yīng)，支持著人類的可持續(xù)發(fā)展，為綠色生活提供了便利。

關(guān)鍵字：

綠色化學(xué)，可持續(xù)發(fā)展，綠色生活，保護環(huán)境

正文：

一、化學(xué)——綠色化學(xué)的概念

化學(xué)可以粗略地看作是研究從一種物質(zhì)向另一種物質(zhì)轉(zhuǎn)化的科學(xué)。傳統(tǒng)的化學(xué)雖然可以得到人類需要的新物質(zhì)，但是在許多場合中卻既未有效地利用資源，又產(chǎn)生大量排放物，造成嚴重的環(huán)境污染。在這種情況下綠色化學(xué)被提出來。綠色化學(xué)也稱環(huán)境友好型化學(xué)，它是從源頭上阻止污染的新興學(xué)科。“綠色化學(xué)”由美國化學(xué)會（ACS）提出，目前得到世界廣泛響應(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《綠色化學(xué)。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的試劑和溶劑。而今天的綠色化學(xué)是指能夠保護環(huán)境的化學(xué)技術(shù)，又稱環(huán)境友好化學(xué)，它的主要特點是：1.充分利用資源和能源，采用無毒、無害的原料；2.在無毒、無害的條件下進行反應(yīng)，以減少廢物向環(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，實現(xiàn)“零排放”；4.生產(chǎn)出有利于環(huán)境保護、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)是近十年才產(chǎn)生和發(fā)展起來的，是一個 “新化學(xué)嬰兒”。它涉及有機合成、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)的最大特點是在始端就采用預(yù)防污染的科學(xué)手段，因而過程和終端均為零排放或零污染。世界上很多國家已把“綠色化學(xué)”作為新世紀化學(xué)進展的主要方向之一。

二、綠色生活的概念

綠色生活是將環(huán)境保護與人們的日常衣食住的生活，融入一體的新文明、新風尚的生活。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)濟迅速發(fā)展，同時由于過度開發(fā)和技術(shù)的相對落后造成資源日漸貧乏，環(huán)境問題也顯現(xiàn)出來，倡導(dǎo)綠色生活，要求人們充分而無污染或少污染地利用資源，達到生活資源的再循環(huán)和再利用。

三、化學(xué)——綠色化學(xué)產(chǎn)生原因及特征

化學(xué)在為人類創(chuàng)造財富的同時，給人類也帶來了危難。而每一門科學(xué)的發(fā)展史上都充滿著探索與進步，由于科學(xué)中的不確定性，化學(xué)家在研究過程中不可避免地會合成出未知性質(zhì)的化合物，只有通過經(jīng)過長期應(yīng)用和研究才能熟知其性質(zhì)，這時新物質(zhì)可能已經(jīng)對環(huán)境或人類生活造成了影響。傳統(tǒng)的化學(xué)工業(yè)給環(huán)境帶來的污染已十分嚴重，目前全世界每年產(chǎn)生的有害廢物達3億噸～4億噸，給環(huán)境造成危害，并威脅著人類的生存。為了解決上述問題，綠色化學(xué)應(yīng)運而生。嚴峻的現(xiàn)實使得各國必須尋找一條不破壞環(huán)境，不危害人類生存的可持續(xù)發(fā)展的道路。綠色化學(xué)的口號最早產(chǎn)生于化學(xué)工業(yè)非常發(fā)達的美國。1990年，美國通過了一個“防止污染行動”的法令。1991年后，“綠色化學(xué)”由美國化學(xué)會（ACS）提出并成為美國環(huán)保署（EPA）的中心口號，并立即得到了全世界的積極響應(yīng)。

綠色化學(xué)是從源頭上解決污染的一門科學(xué)，對環(huán)境保護和社會可持續(xù)發(fā)展具有重要意義，它的主要特征為：（1）體現(xiàn)人與自然的和諧，是自然科學(xué)與社會科學(xué)發(fā)展的統(tǒng)一；（2）強調(diào)原子經(jīng)濟性反應(yīng)，實現(xiàn)廢物的零排放；（3）體現(xiàn)化學(xué)與化工等發(fā)展與融合，目的是實現(xiàn)清潔生產(chǎn)；（4）要盡可能優(yōu)先的使用催化劑技術(shù)；（5）工藝條件盡可能的溫和，以減少能耗和提高安全性。

化學(xué)與綠色生活中的作用

自1991 年首次提出綠色化學(xué)概念以來，迄今已取得了不少重要成果。特別是近幾年以此為基礎(chǔ)發(fā)展起來的環(huán)境友好技術(shù)和潔凈技術(shù)，成為化學(xué)學(xué)科最引人矚目的焦點。在化學(xué)合成或生產(chǎn)工藝中去研究新的技術(shù)和方法，探索新的反應(yīng)條件，盡量減少和消除使用有毒有害物質(zhì)，已成為世界各國科學(xué)家的共識。有關(guān)綠色化學(xué)主題的學(xué)術(shù)會議和研究論文不斷增多，反映了科學(xué)界以及公眾對綠色化學(xué)日益增進的關(guān)注度，也說明綠色化學(xué)合成和設(shè)計已從理論研究進入了實際應(yīng)用。

1、化學(xué)在洗滌劑中的應(yīng)用

多年來, 洗滌劑類化學(xué)品是最易引起社會公眾注意的一大類生活必需品。洗滌劑工業(yè)不僅要考慮產(chǎn)品的性能、經(jīng)濟效益, 還更需要有良好的環(huán)境質(zhì)量做保證。三聚磷酸鈉的清潔作用非常好，可以給企業(yè)帶來非常高的經(jīng)濟效益，但他也是植物，特別是低等植物的營養(yǎng)成分，在各家各戶排放含磷的洗衣粉到水中時，低等植物就拼命地生長，導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化的出現(xiàn)，污染環(huán)境，破壞了生態(tài)平衡，所以現(xiàn)在美國等發(fā)達國家已經(jīng)明令禁止在洗衣粉中加入三聚磷酸鈉，我國雖然沒有禁令，但也提倡大家盡量不要用三聚磷酸鈉。相反，烷基多苷、醇醚羧酸鹽、脂肪酸甲酯磺酸鈉、脂肪酸甲酯乙氧基化物和葡糖酰胺等溫和型活性劑由于其對人體溫和，對生態(tài)無害特質(zhì)，而在生活和工業(yè)生產(chǎn)中有了越來越廣泛的應(yīng)用。

2、化學(xué)在水處理中的應(yīng)用

硫酸鋁是一種物美價廉的化學(xué)沉降劑。它是易溶于水的晶體物質(zhì)，溶解之于水后發(fā)生水解反應(yīng)生成硫酸和白色的絮狀膠體沉淀氫氧化鋁，氫氧化鋁自身能夠非?？斓南鲁粒矣袕姶蟮奈搅?，能把周圍所有的固體雜質(zhì)都吸附起來，并連同他們一起下沉。但是科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)用鋁來清潔水資源的方法并不是最好的，因為如果人過多地攝入鋁離子會引發(fā)老年癡呆癥，不符合綠色生活的原則。所以科學(xué)家們建議人們使用更加清潔、健康的沉降劑——高鐵酸鈉。高鐵酸鈉溶解于水之后生成的氫氧化鐵和氫氧化鋁一樣，是絮狀沉淀，又由高價鐵跌到了低價鐵生成了新生態(tài)氧，可以利用其氧化作用對水進行消毒，避免了過多的攝入鋁，又可以消毒，一舉兩得，實現(xiàn)了綠色生活。

3、化學(xué)在能源中的應(yīng)用

我國是世界上最大的煤炭生產(chǎn)國和消費國，煤炭為國民經(jīng)濟做出巨大貢獻的同時，也帶來了一系列的環(huán)境污染問題。將生物物質(zhì)用作化學(xué)原料和能源是綠色化學(xué)的戰(zhàn)略目標。地球上的綠色植物每年產(chǎn)生的碳氫化合物高達300 億噸以上，其能量儲備相當于8萬億噸煤或8百億噸石油，且可在自然環(huán)境中降解。如可將淀粉或纖維素降解成葡萄糖，再用細菌發(fā)酵和(或)酶進行催化，生產(chǎn)出我們所需的化學(xué)物質(zhì)。大學(xué)的教授利用廢棄的生物物質(zhì)經(jīng)石灰消化處理，然后進行發(fā)酵，生產(chǎn)出有機化學(xué)品和燃料。此外，太陽能、水力能、海洋能、風力能、生物物質(zhì)能均屬于清潔能源。我國水力能資源豐富，水力能實際可利用2.5億千瓦；全國陸地表面每年接受太陽能相當于1.7億噸標準煤的能量。如果能夠合理開發(fā)和利用這些清潔能源，既可以替代相當部分的礦物能源，又可減少環(huán)境污染。

4、化學(xué)在輕化工業(yè)中的應(yīng)用

輕化工業(yè)的綠色化生產(chǎn)，主要是指制革工業(yè)、造紙工業(yè)以及發(fā)酵工業(yè)的綠色化生產(chǎn)。僅造紙行業(yè)每年有害廢水的排放量就高達50億噸，占全國工業(yè)廢水總量的1/6，其中90%以上是難以降解的制漿黑液和漂白廢水（白液）。因此，一方面要研究開發(fā)源頭綠色化的輕化工業(yè)生產(chǎn)工藝技術(shù)，另一方面要改造傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝，使之逐步綠色化。鉻鞣仍然是皮革生產(chǎn)中使用的主要鞣制方法,鉻以及皮革中的三價鉻可能被氧化為致癌的六價鉻,對環(huán)境和人體健康危害嚴重。就目前的情況來看,采用單獨的無鉻鞣法還不能完全達到鉻鞣皮革的目的。但無鉻鞣應(yīng)該是未來的發(fā)展趨勢。

5、化學(xué)在農(nóng)藥中的應(yīng)用

由于農(nóng)藥及其在環(huán)境介質(zhì)間傳遞所引起的污染很難根治，近年來研究者的注意力從農(nóng)藥的強殺傷力和廣譜性上逐漸轉(zhuǎn)移到高選擇性和環(huán)境友好型農(nóng)藥的研究上來，高效、安全的農(nóng)藥品種在市場上漸唱主角。在眾多的新型農(nóng)藥中，生物農(nóng)藥可以說是綠色農(nóng)藥的首選。近年來，我國已經(jīng)生產(chǎn)了一些植物源農(nóng)藥，用于綠色食品生產(chǎn)中，如苦楝素、魚藤酮、苦參堿。結(jié)束語：

綠色化學(xué)不僅充分利用資源，而且不產(chǎn)生污染；它采用無毒無害的溶劑、助劑和催化劑，生產(chǎn)有利于環(huán)境保護、社區(qū)安全和人身健康的綠色產(chǎn)品。綠色化學(xué)體現(xiàn)了化學(xué)科學(xué)、技術(shù)與社會的相互聯(lián)系和相互作用，是化學(xué)科學(xué)高度發(fā)展以及社會對化學(xué)科學(xué)發(fā)展作用的產(chǎn)物，對化學(xué)本身而言也是一個新階段的到來。也是我國以及全世界走可持續(xù)發(fā)展的必由之路。

參考文獻

《綠色化學(xué)》雜志

《化學(xué)與人類》 劉旦初 網(wǎng)絡(luò)視頻課

第二篇：化學(xué)與生活論文——綠色化學(xué)

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，主要特點等等。方便大家認識綠色化學(xué)，更好的在生活中保護環(huán)境。

關(guān)鍵字：綠色化學(xué) 保護環(huán)境

一、概念

“綠色化學(xué)”由美國化學(xué)會（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《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的試劑和溶劑。而今天的綠色化學(xué)是指能夠保護環(huán)境的化學(xué)技術(shù).它可通過使用自然能源,避免給環(huán)境造成負擔、避免排放有害物質(zhì).利用太陽能為目的的光觸媒和氫能源的制造和儲藏技術(shù)的開發(fā),并考慮節(jié)能、節(jié)省資源、減少廢棄物排放量。

綠色化學(xué)又稱“環(huán)境無害化學(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)展起來的，是一個 “新化學(xué)嬰兒”。它涉及有機合成、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)的最大特點是在始端就采用預(yù)防污染的科學(xué)手段,因而過程和終端均為零排放或零污染。世界上很多國家已把“化學(xué)的綠色化”作為新世紀化學(xué)進展的主要方向之一。

二、主要特點

綠色化學(xué)又稱環(huán)境友好化學(xué)，它的主要特點是：1.充分利用資源和能源，采用無毒、無害的原料；2.在無毒、無害的條件下進行反應(yīng)，以減少廢物向環(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，實現(xiàn)“零排放”；4.生產(chǎn)出有利于環(huán)境保護、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)境帶來的污染已十分嚴重，目前全世界每年產(chǎn)生的有害廢物達3億噸～4億噸，給環(huán)境造成危害，并威脅著人類的生存?；瘜W(xué)工業(yè)能否生產(chǎn) 出對環(huán)境無害的化學(xué)品？甚至開發(fā)出不產(chǎn)生廢物的工藝？有識之士提出了綠色化學(xué)的號召，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)家提出了一項新的挑戰(zhàn)，國際上對此很重視。1996年，美國設(shè)立了“綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎”，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多年前開發(fā)的，當時的加工費用主要包括原材料、能耗和勞動力的費用。近年來，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，美國僅按365種有毒物質(zhì)排放估算?；瘜W(xué)工業(yè)的排放量為30億磅。因此，加工費用又增加了廢物控制、處理和 埋放。環(huán)保監(jiān)測、達標，事故責任賠償?shù)荣M用。1992年，美國化學(xué)工業(yè)用于環(huán)保的費用為1150億美元，清理已污染地區(qū)花去7000億美元。1996年美國Dupont公司的化學(xué) 品銷售總額為180億美元。環(huán)保費用為10億美元。所以。從環(huán)保、經(jīng)濟和社會的要求看?；瘜W(xué)工業(yè)不能再承擔使用和產(chǎn)生有毒。有害物質(zhì)的費用。需要大力研究與開發(fā)從 源頭上減少和消除污染的綠色化學(xué)。

1990年美國頒布了污染防止法案。將污染防止確立為美國的國策。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題，綠色化學(xué)正是實 現(xiàn)污染防止的基礎(chǔ)和重要工具。1995年4月美國副總統(tǒng)Gore宣布了國家環(huán)境技術(shù)戰(zhàn)略。其目標為:至2020年地球日時。將廢棄物減少40-50%,每套裝置消耗原材料減少20一 25%。1996年美國設(shè)立了總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎。這些政府行為都極大的促進了綠色化學(xué)的蓬勃發(fā)展。另外。日本也制定了新陽光計劃。在環(huán)境技術(shù)的研究與開發(fā)領(lǐng)域。確 定了環(huán)境無害制造技術(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)的研究已成為國外企業(yè)、政府和學(xué)術(shù)界的重要研究與開發(fā)萬向。這對我國既是嚴峻的挑戰(zhàn)，也是難得的發(fā)展機遇。

四、研究內(nèi)容及情況

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綠色化學(xué)

1、內(nèi)容

綠色化學(xué)是對傳統(tǒng)化學(xué)的挑戰(zhàn)，是對傳統(tǒng)化學(xué)思維方式的更新和發(fā)展，因此，綠色化學(xué)的研究內(nèi)容是從反應(yīng)原料、反應(yīng)條件、轉(zhuǎn)化方法或開發(fā)綠色產(chǎn)品等角度進行研究，打破傳統(tǒng)的化學(xué)反應(yīng)，設(shè)計新的對環(huán)境友好的化學(xué)反應(yīng)。包括：(1)使用無毒無害的原料；(2)利用可再生資源；(3)新型催化劑的開發(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)計對人類健康和環(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，采用無毒、無害的原料；(2)在無毒、無害的條件下進行反應(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，實現(xiàn)“零排放”；(4)生產(chǎn)出有利于環(huán)境保護、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)家提出了一項新的挑戰(zhàn)，國際上對此很重視。1996年，美國設(shè)立了“綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎”，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，這些原則可作為實驗化學(xué)家開發(fā)和評估一條合成路線、一個生產(chǎn)過程、一個化合物是不是綠色的指導(dǎo)方針和標準。

1、防止污染優(yōu)于污染形成后處理。

2、設(shè)計合成方法時應(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)對人類和環(huán)境無毒或毒性很小。

4、設(shè)計化學(xué)產(chǎn)品時應(yīng)盡量保持其功效而降低其毒性。

5、盡量不用輔助劑，需要使用時應(yīng)采用無毒物質(zhì)。

6、能量使用應(yīng)最小，并應(yīng)考慮其對環(huán)境和經(jīng)濟的影響，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)計量試劑。

10、化學(xué)品應(yīng)設(shè)計成使用后容易降解為無害物質(zhì)的類型。

11、分析方法應(yīng)能真正實現(xiàn)在線監(jiān)測，在有害物質(zhì)形成前加以控制。

12、化工生產(chǎn)過程中各種物質(zhì)的選擇與使用，應(yīng)使化學(xué)事故的隱患最小。

3、實現(xiàn)途徑

（1）強化綠色化學(xué)意識

綠色化學(xué)是用化學(xué)去預(yù)防污染，是設(shè)計研究沒有或僅有盡可能小的環(huán)境負作用的、并在技術(shù)上經(jīng)濟上可行的化學(xué)品和化學(xué)過程。它是在始端就采用污染預(yù)防的科學(xué)手段，使過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“三廢”處理與利用來治理污染的化學(xué)方法，最大限度的追求“原子經(jīng)濟性”。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、合成、分析等每一個環(huán)節(jié)都應(yīng)與環(huán)境的相容無害。(2)快速有效的篩選

在化合物的篩選過程中，可以應(yīng)用組合化學(xué)技術(shù)，對不同的分子結(jié)構(gòu)單元進行組合合成，得到成千上萬個產(chǎn)物以滿足下一步高通量篩選系統(tǒng)(HTS)的需要，目前通過改進的組合化學(xué)已可以得到各純度較高的單一化合物供HTS篩選之用[3]。首先建立一個已知的有機合成反應(yīng)盡可能全的資料庫，然后再確定目標產(chǎn)物后，第一步找出一切可以產(chǎn)生目標產(chǎn)物的反應(yīng)；第二步把這些反應(yīng)的原料作為中間目標產(chǎn)物找出一切可產(chǎn)生它們的反應(yīng)，依次類推下去，直到得出一些反應(yīng)路線正好使用我們預(yù)定的原料。在搜索過程中，計算機按我們制定的評估方法自動地比較可能的反應(yīng)途徑，隨時排除不適合的，以便最終找到廉價、物美、不浪費資源、不污染環(huán)境的最佳途徑。所以，將組合化學(xué)技術(shù)和計算機輔助設(shè)計技術(shù)應(yīng)用到化學(xué)合成中，是一種經(jīng)濟、快速的策略，為綠色化學(xué)的實現(xiàn)提供了極大的可能性。(3)開發(fā)綠色反應(yīng)，提高原子利用率

在化學(xué)合成特別是有機合成中，減少廢物的關(guān)鍵是提高選擇性問題，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，才會真正減少廢物的生成。對于大宗基本有機原料的生產(chǎn)來說，選擇原子經(jīng)濟反應(yīng)十分重要。Sd-ChemieInc.公司最近成功地開發(fā)了一個新的合成路線：固體氧化物催化劑合成的無廢水工藝，事實證明其能夠達到零廢水排放、零硝酸鹽排放，并且沒有或很少NOx釋放。同時，新合成路線大大減少了水和能量的消耗。由此可見，對于已在工業(yè)上應(yīng)用的原子經(jīng)濟反應(yīng)，也還需要從環(huán)境保護和技術(shù)經(jīng)濟等方面繼續(xù)研究并加以改進。

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綠色化學(xué)

(4)采用無毒無害的原料

為使制得的中間體具有進一步轉(zhuǎn)化所需的官能團和反應(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。為了人類健康和社區(qū)安全，需要用無毒無害的原料代替它們來生產(chǎn)所需的化工產(chǎn)品[5]。在代替劇毒氫氰酸原料方面，Monsanto公司從無毒無害的二乙醇胺原料出發(fā)，經(jīng)過催化脫氫，開發(fā)了安全生產(chǎn)氨基二乙酸鈉的新工藝，改變了過去的以氨、甲醛和氫氰酸為原料的二步合成路線，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過程中，開發(fā)了一個新的環(huán)境友好路線——使用堿性促進劑實現(xiàn)氫對芳環(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存、使用和處理，也大大減少了廢物的排放。

(5)使用無毒無害的催化劑

催化劑的合理選擇和應(yīng)用是化工過程中最關(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活化，傳統(tǒng)的催化劑應(yīng)進行改進，使其選擇性、與反應(yīng)體系的相容性清潔性都進一步提高。現(xiàn)在以鄰苯二酚生產(chǎn)方法為例：新的生產(chǎn)工藝采用酶E.Coli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險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)計高效無害催化劑也就成了綠色化學(xué)研究的重要內(nèi)容之一。當前設(shè)計和開發(fā)的新型催化劑有以下幾種類型：分子氧氣化催化劑、新型分子篩催化劑。

(6)使用無毒無害的溶劑

水是無毒無害最廉價的催化劑，但對有機物溶解能力差，不適合作有機化工的溶劑。而有機溶劑本身都具有毒性，許多都是致癌物質(zhì)，還有很強的揮發(fā)性，造成嚴重的污染。近年來，研究無毒無害溶劑的工作正在開展，其中最活躍的是開發(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個數(shù)量級)，而粘度接近氣態(tài)(擴散系數(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，同時作為惰性氣體，能夠有效的保護原料和產(chǎn)物中的多烯雙鍵，為多烯氧化和雙鍵保護開辟了新的途徑；CO2代替有機酸應(yīng)用于氯醇化反應(yīng)，是良好的酸堿調(diào)節(jié)劑，無毒、無污染，對環(huán)境友好，沒有危險，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)代替當前廣泛使用的礦物質(zhì)資源可大大減輕對資源和環(huán)境的壓力，是保護環(huán)境的一個長遠的發(fā)展方向。Frost報道以葡萄糖為原料，通過酶反應(yīng)可制得乙二酸、鄰苯二酚和對苯二酚等。尤其是不需要從傳統(tǒng)的苯酐始采制運作為尼龍原料己二酸取得了顯著進展。由于苯是己知的治癌物質(zhì)，以經(jīng)濟和技術(shù)上可行的方式，從合成大量的有機原料中取除苯是具有競爭力的綠色化學(xué)目標[8]。

(8)開發(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)品在使用過程中和使用后不會危害生態(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，對環(huán)境帶來嚴重的影響。為了加速它的自然降解，我們生產(chǎn)時可以在其中加入光敏劑、化學(xué)助劑等，使其在使用后幾個月內(nèi)即分解成無害物質(zhì)。

五、結(jié)束語

開發(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)展趨勢和前沿技術(shù)，是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。曾為人類文明做出過不可磨滅貢獻的有機化學(xué)化工，在21世紀，依然面臨著新的機遇和挑戰(zhàn)。有機化學(xué)應(yīng)該發(fā)展“理想的”合成方法，即強調(diào)實用的，環(huán)境友好的，資源可持續(xù)利用的，它從簡單易得的原料出發(fā)，在溫和的條件下經(jīng)過簡單的步驟，快速、高選擇性地轉(zhuǎn)化為目標分子。這就需要化學(xué)家從理念、原理、方法等方面進行改革和創(chuàng)新，原子經(jīng)濟性、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)原理對有機化學(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、實踐領(lǐng)域中進行更深入的研究發(fā)展，其發(fā)展必然會推動人類社會的進步，相信隨著科學(xué)的進步和人們綠色意識的提高，人類賴以生存的地球環(huán)

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綠色化學(xué)

境會變得更加美好。

*****學(xué)院

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《化學(xué)與生活》

——綠色化學(xué)

學(xué)院：****學(xué)院

班級：****

姓名：***

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2010.12.10

第三篇：化學(xué)與生活論文——綠色化學(xué)

綠色化學(xué)

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，主要特點等等。方便大家認識綠色化學(xué)，更好的在生活中保護環(huán)境。

關(guān)鍵字：綠色化學(xué) 保護環(huán)境

一、概念

“綠色化學(xué)”由美國化學(xué)會（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《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的試劑和溶劑。而今天的綠色化學(xué)是指能夠保護環(huán)境的化學(xué)技術(shù).它可通過使用自然能源,避免給環(huán)境造成負擔、避免排放有害物質(zhì).利用太陽能為目的的光觸媒和氫能源的制造和儲藏技術(shù)的開發(fā),并考慮節(jié)能、節(jié)省資源、減少廢棄物排放量。

綠色化學(xué)又稱“環(huán)境無害化學(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)展起來的，是一個 “新化學(xué)嬰兒”。它涉及有機合成、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)的最大特點是在始端就采用預(yù)防污染的科學(xué)手段,因而過程和終端均為零排放或零污染。世界上很多國家已把“化學(xué)的綠色化”作為新世紀化學(xué)進展的主要方向之一。

二、主要特點

綠色化學(xué)又稱環(huán)境友好化學(xué)，它的主要特點是：1.充分利用資源和能源，采用無毒、無害的原料；2.在無毒、無害的條件下進行反應(yīng)，以減少廢物向環(huán)

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綠色化學(xué)

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，實現(xiàn)“零排放”；4.生產(chǎn)出有利于環(huán)境保護、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)境帶來的污染已十分嚴重，目前全世界每年產(chǎn)生的有害廢物達3億噸～4億噸，給環(huán)境造成危害，并威脅著人類的生存?；瘜W(xué)工業(yè)能否生產(chǎn) 出對環(huán)境無害的化學(xué)品？甚至開發(fā)出不產(chǎn)生廢物的工藝？有識之士提出了綠色化學(xué)的號召，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)家提出了一項新的挑戰(zhàn)，國際上對此很重視。1996年，美國設(shè)立了“綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎”，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多年前開發(fā)的，當時的加工費用主要包括原材料、能耗和勞動力的費用。近年來，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，美國僅按365種有毒物質(zhì)排放估算?；瘜W(xué)工業(yè)的排放量為30億磅。因此，加工費用又增加了廢物控制、處理和 埋放。環(huán)保監(jiān)測、達標，事故責任賠償?shù)荣M用。1992年，美國化學(xué)工業(yè)用于環(huán)保的費用為1150億美元，清理已污染地區(qū)花去7000億美元。1996年美國Dupont公司的化學(xué) 品銷售總額為180億美元。環(huán)保費用為10億美元。所以。從環(huán)保、經(jīng)濟和社會的要求看?；瘜W(xué)工業(yè)不能再承擔使用和產(chǎn)生有毒。有害物質(zhì)的費用。需要大力研究與開發(fā)從 源頭上減少和消除污染的綠色化學(xué)。

1990年美國頒布了污染防止法案。將污染防止確立為美國的國策。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題，綠色化學(xué)正是實 現(xiàn)污

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綠色化學(xué)

染防止的基礎(chǔ)和重要工具。1995年4月美國副總統(tǒng)Gore宣布了國家環(huán)境技術(shù)戰(zhàn)略。其目標為:至2020年地球日時。將廢棄物減少40-50%,每套裝置消耗原材料減少20一 25%。1996年美國設(shè)立了總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎。這些政府行為都極大的促進了綠色化學(xué)的蓬勃發(fā)展。另外。日本也制定了新陽光計劃。在環(huán)境技術(shù)的研究與開發(fā)領(lǐng)域。確 定了環(huán)境無害制造技術(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)的研究已成為國外企業(yè)、政府和學(xué)術(shù)界的重要研究與開發(fā)萬向。這對我國既是嚴峻的挑戰(zhàn)，也是難得的發(fā)展機遇。

四、研究內(nèi)容及情況

1、內(nèi)容

綠色化學(xué)是對傳統(tǒng)化學(xué)的挑戰(zhàn)，是對傳統(tǒng)化學(xué)思維方式的更新和發(fā)展，因此，綠色化學(xué)的研究內(nèi)容是從反應(yīng)原料、反應(yīng)條件、轉(zhuǎn)化方法或開發(fā)綠色產(chǎn)品等角度進行研究，打破傳統(tǒng)的化學(xué)反應(yīng)，設(shè)計新的對環(huán)境友好的化學(xué)反應(yīng)。包括：(1)使用無毒無害的原料；(2)利用可再生資源；(3)新型催化劑的開發(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)計對人類健康和環(huán)境安全的化學(xué)產(chǎn)品。

2、實現(xiàn)途徑

（1）強化綠色化學(xué)意識

綠色化學(xué)是用化學(xué)去預(yù)防污染，是設(shè)計研究沒有或僅有盡可能小的環(huán)境負作用的、并在技術(shù)上經(jīng)濟上可行的化學(xué)品和化學(xué)過程。它是在始端就采用污染預(yù)防的科學(xué)手段，使過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“三廢”處理與利用來治理污染的化學(xué)方法，最大限度的追求“原子經(jīng)濟性”。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

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綠色化學(xué)

設(shè)計、合成、分析等每一個環(huán)節(jié)都應(yīng)與環(huán)境的相容無害。(2)開發(fā)綠色反應(yīng)，提高原子利用率

在化學(xué)合成特別是有機合成中，減少廢物的關(guān)鍵是提高選擇性問題，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，才會真正減少廢物的生成。對于大宗基本有機原料的生產(chǎn)來說，選擇原子經(jīng)濟反應(yīng)十分重要。Sd-ChemieInc.公司最近成功地開發(fā)了一個新的合成路線：固體氧化物催化劑合成的無廢水工藝，事實證明其能夠達到零廢水排放、零硝酸鹽排放，并且沒有或很少NOx釋放。同時，新合成路線大大減少了水和能量的消耗。由此可見，對于已在工業(yè)上應(yīng)用的原子經(jīng)濟反應(yīng)，也還需要從環(huán)境保護和技術(shù)經(jīng)濟等方面繼續(xù)研究并加以改進。(3)采用無毒無害的原料

為使制得的中間體具有進一步轉(zhuǎn)化所需的官能團和反應(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。為了人類健康和社區(qū)安全，需要用無毒無害的原料代替它們來生產(chǎn)所需的化工產(chǎn)品[5]。在代替劇毒氫氰酸原料方面，Monsanto公司從無毒無害的二乙醇胺原料出發(fā)，經(jīng)過催化脫氫，開發(fā)了安全生產(chǎn)氨基二乙酸鈉的新工藝，改變了過去的以氨、甲醛和氫氰酸為原料的二步合成路線，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過程中，開發(fā)了一個新的環(huán)境友好路線——使用堿性促進劑實現(xiàn)氫對芳環(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存、使用和處理，也大大減少了廢物的排放。

(4)使用無毒無害的溶劑

水是無毒無害最廉價的催化劑，但對有機物溶解能力差，不適合作有機化

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綠色化學(xué)

工的溶劑。而有機溶劑本身都具有毒性，許多都是致癌物質(zhì)，還有很強的揮發(fā)性，造成嚴重的污染。近年來，研究無毒無害溶劑的工作正在開展，其中最活躍的是開發(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個數(shù)量級)，而粘度接近氣態(tài)(擴散系數(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，同時作為惰性氣體，能夠有效的保護原料和產(chǎn)物中的多烯雙鍵，為多烯氧化和雙鍵保護開辟了新的途徑；CO2代替有機酸應(yīng)用于氯醇化反應(yīng)，是良好的酸堿調(diào)節(jié)劑，無毒、無污染，對環(huán)境友好，沒有危險，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)代替當前廣泛使用的礦物質(zhì)資源可大大減輕對資源和環(huán)境的壓力，是保護環(huán)境的一個長遠的發(fā)展方向。Frost報道以葡萄糖為原料，通過酶反應(yīng)可制得乙二酸、鄰苯二酚和對苯二酚等。尤其是不需要從傳統(tǒng)的苯酐始采制運作為尼龍原料己二酸取得了顯著進展。由于苯是己知的治癌物質(zhì)，以經(jīng)濟和技術(shù)上可行的方式，從合成大量的有機原料中取除苯是具有競爭力的綠色化學(xué)目標[8]。(6)開發(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)品在使用過程中和使用后不會危害生態(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

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綠色化學(xué)

使用以后成為垃圾，在自然條件下，需數(shù)百年方能降解，對環(huán)境帶來嚴重的影響。為了加速它的自然降解，我們生產(chǎn)時可以在其中加入光敏劑、化學(xué)助劑等，使其在使用后幾個月內(nèi)即分解成無害物質(zhì)。

五、結(jié)束語

開發(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)展趨勢和前沿技術(shù)，是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。曾為人類文明做出過不可磨滅貢獻的有機化學(xué)化工，在21世紀，依然面臨著新的機遇和挑戰(zhàn)。有機化學(xué)應(yīng)該發(fā)展“理想的”合成方法，即強調(diào)實用的，環(huán)境友好的，資源可持續(xù)利用的，它從簡單易得的原料出發(fā)，在溫和的條件下經(jīng)過簡單的步驟，快速、高選擇性地轉(zhuǎn)化為目標分子。這就需要化學(xué)家從理念、原理、方法等方面進行改革和創(chuàng)新，原子經(jīng)濟性、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)原理對有機化學(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、實踐領(lǐng)域中進行更深入的研究發(fā)展，其發(fā)展必然會推動人類社會的進步，相信隨著科學(xué)的進步和人們綠色意識的提高，人類賴以生存的地球環(huán)境會變得更加美好。

電氣工程學(xué)院

104班蒙仕杰

1002100442 2011 11 30

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第四篇：綠色化學(xué)與生活論文

綠色化學(xué)與生活

課 程 論 文

班級：

xxxXXXX 姓名：

xxxXXXX 學(xué)號：

xxxXXXX

指導(dǎo)老師： xxxXXXX

摘要：綠色生活是將環(huán)境保護與人們的日常衣食住的生活，融入一體的新文明、新風尚的生活。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)濟迅速發(fā)展，同時由于過度開發(fā)和技術(shù)的相對落后造成資源日漸貧乏，環(huán)境問題也顯現(xiàn)出來，倡導(dǎo)綠色生活，要求人們充分而無污染或少污染地利用資源，達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 無毒無害 環(huán)境友好 原子經(jīng)濟 可再生 正文：

一、綠色化學(xué)的概念

按照美國《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的試劑和溶劑。而今天的綠色化學(xué)是指能夠保護環(huán)境的化學(xué)技術(shù).它可通過使用自然能源,避免給環(huán)境造成負擔、避免排放有害物質(zhì).利用太陽能為目的的光觸媒和H能源的制造和儲藏技術(shù)的開發(fā)，并考慮節(jié)能、節(jié)省資源、減少廢棄物排放量。

綠色化學(xué)又稱“環(huán)境無害化學(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)展起來的，是一個 “新化學(xué)嬰兒”。它涉及有機合成、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)的最大特點是在始端就采用預(yù)防污染的科學(xué)手段，因而過程和終端均為零排放或零污染。世界上很多國家已把“綠色化學(xué)”作為新世紀化學(xué)進展的主要方向之一。

綠色化學(xué)的主要特點是：

1.充分利用資源和能源，采用無毒、無害的原料；

2.在無毒、無害的條件下進行反應(yīng)，以減少廢物向環(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，實現(xiàn)“零排放”；

4.生產(chǎn)出有利于環(huán)境保護、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)在為人類創(chuàng)造財富的同時，給人類也帶來了危難。而每一門科學(xué)的發(fā)展史上都充滿著探索與進步，由于科學(xué)中的不確定性，化學(xué)家在研究過程中不可避免地會合成出未知性質(zhì)的化合物，只有通過經(jīng)過長期應(yīng)用和研究才能熟知其性質(zhì)，這時新物質(zhì)可能已經(jīng)對環(huán)境或人類生活造成了影響。

傳統(tǒng)的化學(xué)工業(yè)給環(huán)境帶來的污染已十分嚴重，目前全世界每年產(chǎn)生的有害廢物達3億噸～4億噸，給環(huán)境造成危害，并威脅著人類的生存。嚴峻的現(xiàn)實使得各國必須尋找一條不破壞環(huán)境，不危害人類生存的可持續(xù)發(fā)展的道路。化學(xué)工業(yè)能否生產(chǎn)出對環(huán)境無害的化學(xué)品？甚至開發(fā)出不產(chǎn)生廢物的工藝？綠色化學(xué)的口號最早產(chǎn)生于化學(xué)工業(yè)非常發(fā)達的美國。1990年，美國通過了一個“防止污染行動”的法令。1991年后，“綠色化學(xué)”由美國化學(xué)會（ACS）提出并成為美國環(huán)保署（EPA）的中心口號，并立即得到了全世界的積極響應(yīng)。為了解決上述問題，綠色化學(xué)應(yīng)運而生。

三、綠色化學(xué)的重要意義

傳統(tǒng)的化學(xué)工業(yè)給環(huán)境帶來的污染已十分嚴重，目前全世界每年產(chǎn)生的有害廢物達3億噸～4億噸，給環(huán)境造成危害，并威脅著人類的生存?；瘜W(xué)工業(yè)能否生產(chǎn)出對環(huán)境無害的化學(xué)品？甚至開發(fā)出不產(chǎn)生廢物的工藝？有識之士提出了綠色化學(xué)的號召，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)家提出了一項新的挑戰(zhàn)，國際上對此很重視。1996年，美國設(shè)立了“綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎”，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多年前開發(fā)的，當時的加工費用主要包括原材料、能耗和勞動力的費用。近年來，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，加工費用又增加了廢物控制、處理和埋放。環(huán)保監(jiān)測、達標，事故責任賠償?shù)荣M用。1992年，美國化學(xué)工業(yè)用于環(huán)保的費用為1150億美元，清理已污染地區(qū)花去7000億美元。1996年美國DuPont公司的化學(xué)品銷售總額為180億美元，環(huán)保費用為10億美元。所以，從環(huán)保、經(jīng)濟和社會的要求看?；瘜W(xué)工業(yè)不能再承擔使用和產(chǎn)生有毒有害物質(zhì)的費用。需要大力研究與開發(fā)從源頭上減少和消除污染的綠色化學(xué)。

1990年美國頒布了污染防止法案。將污染防止確立為美國的國策。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題，綠色化學(xué)正是實現(xiàn)污染防止的基礎(chǔ)和重要工具。1995年4月美國副總統(tǒng)Gore宣布了國家環(huán)境技術(shù)戰(zhàn)略。其目標為:至2020年地球日時。將廢棄物減少40-50%,每套裝置消耗原材料減少20-25%。1996年美國設(shè)立了總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎。這些政府行為都極大的促進了綠色化學(xué)的蓬勃發(fā)展。另外。日本也制定了新陽光計劃。在環(huán)境技術(shù)的研究與開發(fā)領(lǐng)域。確 定了環(huán)境無害制造技術(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)的研究已成為國外企業(yè)、政府和學(xué)術(shù)界的重要研究與開發(fā)萬向。這對我國既是嚴峻的挑戰(zhàn)，也是難得的發(fā)展機遇。

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)對環(huán)境的污染。

綠色化學(xué)國際雜志(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，采用無毒、無害的原料；

(2)在無毒、無害的條件下進行反應(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，實現(xiàn)“零排放”；(4)生產(chǎn)出有利于環(huán)境保護、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)家提出了一項新的挑戰(zhàn)，國際上對此很重視。1996年，美國設(shè)立了“綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎”，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，這些原則可作為實驗化學(xué)家開發(fā)和評估一條合成路線、一個生產(chǎn)過程、一個化合物是不是綠色的指導(dǎo)方針和標準。

●防止污染優(yōu)于污染形成后處理。

●設(shè)計合成方法時應(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)對人類和環(huán)境無毒或毒性很小。

●設(shè)計化學(xué)產(chǎn)品時應(yīng)盡量保持其功效而降低其毒性。

●盡量不用輔助劑，需要使用時應(yīng)采用無毒物質(zhì)。

●能量使用應(yīng)最小，并應(yīng)考慮其對環(huán)境和經(jīng)濟的影響，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)計量試劑。

●化學(xué)品應(yīng)設(shè)計成使用后容易降解為無害物質(zhì)的類型。

●分析方法應(yīng)能真正實現(xiàn)在線監(jiān)測，在有害物質(zhì)形成前加以控制。

●化工生產(chǎn)過程中各種物質(zhì)的選擇與使用，應(yīng)使化學(xué)事故的隱患最小。

五、結(jié)語

本文通過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，來傳播綠色化學(xué)理念，使同學(xué)們對綠色化學(xué)這一崛起的學(xué)科做更為深入的了解和認識，從而在以后的生活和實踐環(huán)節(jié)更加重視對環(huán)境和資源的保護，保護我們賴以生存的地球。

六、參考文獻

《綠色化學(xué)》(Green Chemistry)雜志

第五篇：化學(xué)與生活論文——綠色化學(xué)

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，主要特點等等。方便大家認識綠色化學(xué)，更好的保護環(huán)境。

關(guān)鍵字：綠色化學(xué) 保護環(huán)境

一、概念

“綠色化學(xué)”由美國化學(xué)會（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《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的試劑和溶劑。而今天的綠色化學(xué)是指能夠保護環(huán)境的化學(xué)技術(shù).它可通過使用自然能源,避免給環(huán)境造成負擔、避免排放有害物質(zhì).利用太陽能為目的的光觸媒和氫能源的制造和儲藏技術(shù)的開發(fā),并考慮節(jié)能、節(jié)省資源、減少廢棄物排放量。

綠色化學(xué)又稱“環(huán)境無害化學(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)展起來的，是一個 “新化學(xué)嬰兒”。它涉及有機合成、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)的最大特點是在始端就采用預(yù)防污染的科學(xué)手段,因而過程和終端均為零排放或零污染。世界上很多國家已把“化學(xué)的綠色化”作為新世紀化學(xué)進展的主要方向之一。

二、發(fā)展背景及主要特點

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綠色化學(xué)

化學(xué)在為人類創(chuàng)造財富的同時，給人類也帶來了危難。而每一門科學(xué)的發(fā)展史上都充滿著探索與進步，由于科學(xué)中的不確定性，化學(xué)家在研究過程中不可避免地會合成出未知性質(zhì)的化合物，只有通過經(jīng)過長期應(yīng)用和研究才能熟知其性質(zhì)，這時新物質(zhì)可能已經(jīng)對環(huán)境或人類生活造成了影響。

傳統(tǒng)的化學(xué)工業(yè)給環(huán)境帶來的污染已十分嚴重，目前全世界每年產(chǎn)生的有害廢物達3億噸～4億噸，給環(huán)境造成危害，并威脅著人類的生存。嚴峻的現(xiàn)實使得各國必須尋找一條不破壞環(huán)境，不危害人類生存的可持續(xù)發(fā)展的道路?；瘜W(xué)工業(yè)能否生產(chǎn)出對環(huán)境無害的化學(xué)品？甚至開發(fā)出不產(chǎn)生廢物的工藝？綠色化學(xué)的口號最早產(chǎn)生于化學(xué)工業(yè)非常發(fā)達的美國。1990年，美國通過了一個“防止污染行動”的法令。1991年后在，“綠色化學(xué)”由美國化學(xué)會（ACS）提出并成為美國環(huán)保署（EPA）的中心口號，并立即得到了全世界的積極響應(yīng)。

綠色化學(xué)又稱環(huán)境友好化學(xué)，它的主要特點是：1.充分利用資源和能源，采用無毒、無害的原料；2.在無毒、無害的條件下進行反應(yīng)，以減少廢物向環(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，實現(xiàn)“零排放”；4.生產(chǎn)出有利于環(huán)境保護、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)境帶來的污染已十分嚴重，目前全世界每年產(chǎn)生的有害廢物達3億噸～4億噸，給環(huán)境造成危害，并威脅著人類的生存?；瘜W(xué)工業(yè)能否生產(chǎn) 出對環(huán)境無害的化學(xué)品？甚至開發(fā)出不產(chǎn)生廢物的工藝？有識之士提出了綠色化學(xué)的號召，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)家提出了一項新的挑戰(zhàn)，國際上對此很重視。1996年，美國設(shè)立了“綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎”，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多年前開發(fā)的，當時的加工費用主要包括原材料、能耗和勞動力的費用。近年來，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，美國僅按365種有毒物質(zhì)排放估算?；瘜W(xué)工業(yè)的排放量為30億磅。因此，加工費用又增加了廢物控制、處理和 埋放。環(huán)保監(jiān)測、達標，事故責任賠償?shù)荣M用。1992年，美國化學(xué)工業(yè)用于環(huán)保的費用為1150億美元，清理已污染地區(qū)花去7000億美元。1996年美國Dupont公司的化學(xué) 品銷售總額為180億美元。環(huán)保費用為10億美元。所以。從環(huán)保、經(jīng)濟和社會的要求看?；瘜W(xué)工業(yè)不能再承擔使用和產(chǎn)生有毒。有害物質(zhì)的費用。需要大力研究與開發(fā)從 源頭上減少和消除污染的綠色化學(xué)。

1990年美國頒布了污染防止法案。將污染防止確立為美國的國策。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題，綠色化學(xué)正是實 現(xiàn)污染防止的基礎(chǔ)和重要工具。1995年4月美國副總統(tǒng)Gore宣布了國家環(huán)境技術(shù)戰(zhàn)略。其目標為:至2020年地球日時。將廢棄物減少40-50%,每套裝置消耗原材料減少20一 25%。1996年美國設(shè)立了總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎。這些政府行為都極大的促進了綠色化學(xué)的蓬勃發(fā)展。另外。日本也制定了新陽光計劃。在環(huán)境技術(shù)的研究與開發(fā)領(lǐng)域。確 定了環(huán)境無害制造技術(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)的研究已成為國外企業(yè)、政府和學(xué)術(shù)界的重要研究與開發(fā)萬向。這對我國既是嚴峻的挑戰(zhàn)，也是難得的發(fā)展機遇。

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綠色化學(xué)

四、研究內(nèi)容及情況

1、內(nèi)容

綠色化學(xué)是對傳統(tǒng)化學(xué)的挑戰(zhàn)，是對傳統(tǒng)化學(xué)思維方式的更新和發(fā)展，因此，綠色化學(xué)的研究內(nèi)容是從反應(yīng)原料、反應(yīng)條件、轉(zhuǎn)化方法或開發(fā)綠色產(chǎn)品等角度進行研究，打破傳統(tǒng)的化學(xué)反應(yīng)，設(shè)計新的對環(huán)境友好的化學(xué)反應(yīng)。包括：(1)使用無毒無害的原料；(2)利用可再生資源；(3)新型催化劑的開發(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)計對人類健康和環(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，采用無毒、無害的原料；(2)在無毒、無害的條件下進行反應(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，實現(xiàn)“零排放”；(4)生產(chǎn)出有利于環(huán)境保護、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)家提出了一項新的挑戰(zhàn)，國際上對此很重視。1996年，美國設(shè)立了“綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎”，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，這些原則可作為實驗化學(xué)家開發(fā)和評估一條合成路線、一個生產(chǎn)過程、一個化合物是不是綠色的指導(dǎo)方針和標準。

1、防止污染優(yōu)于污染形成后處理。

2、設(shè)計合成方法時應(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)對人類和環(huán)境無毒或毒性很小。

4、設(shè)計化學(xué)產(chǎn)品時應(yīng)盡量保持其功效而降低其毒性。

5、盡量不用輔助劑，需要使用時應(yīng)采用無毒物質(zhì)。

6、能量使用應(yīng)最小，并應(yīng)考慮其對環(huán)境和經(jīng)濟的影響，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)計量試劑。

10、化學(xué)品應(yīng)設(shè)計成使用后容易降解為無害物質(zhì)的類型。

11、分析方法應(yīng)能真正實現(xiàn)在線監(jiān)測，在有害物質(zhì)形成前加以控制。

12、化工生產(chǎn)過程中各種物質(zhì)的選擇與使用，應(yīng)使化學(xué)事故的隱患最小。

3、實現(xiàn)途徑

（1）強化綠色化學(xué)意識

綠色化學(xué)是用化學(xué)去預(yù)防污染，是設(shè)計研究沒有或僅有盡可能小的環(huán)境負作用的、并在技術(shù)上經(jīng)濟上可行的化學(xué)品和化學(xué)過程。它是在始端就采用污染預(yù)防的科學(xué)手段，使過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“三廢”處理與利用來治理污染的化學(xué)方法，最大限度的追求“原子經(jīng)濟性”。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、合成、分析等每一個環(huán)節(jié)都應(yīng)與環(huán)境的相容無害。

(2)快速有效的篩選

在化合物的篩選過程中，可以應(yīng)用組合化學(xué)技術(shù)，對不同的分子結(jié)構(gòu)單元進行組合合成，得到成千上萬個產(chǎn)物以滿足下一步高通量篩選系統(tǒng)(HTS)的需要，目前通過改進的組合化學(xué)已可以得到各純度較高的單一化合物供HTS篩選之用[3]。首先建立一個已知的有機合成反應(yīng)盡可能全的資料庫，然后再確定目標產(chǎn)物后，第一步找出一切可以產(chǎn)生目標產(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產(chǎn)物找出一切可產(chǎn)生它們的反應(yīng)，依次類推下去，直到得出一些反應(yīng)路線正好使用我們預(yù)定的原料。在搜索過程中，計算機按我們制定的評估方法自動地比較可能的反應(yīng)途徑，隨時排除不適合的，以便最終找到廉價、物美、不浪費資源、不污染環(huán)境的最佳途徑。所以，將組合化學(xué)技術(shù)和計算機輔助設(shè)計技術(shù)應(yīng)用到化學(xué)合成中，是一種經(jīng)濟、快速的策略，為綠色化學(xué)的實現(xiàn)提供了極大的可能性。(3)開發(fā)綠色反應(yīng)，提高原子利用率

在化學(xué)合成特別是有機合成中，減少廢物的關(guān)鍵是提高選擇性問題，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，才會真正減少廢物的生成。對于大宗基本有機原料的生產(chǎn)來說，選擇原子經(jīng)濟反應(yīng)十分重要。Sd-ChemieInc.公司最近成功地開發(fā)了一個新的合成路線：固體氧化物催化劑合成的無廢水工藝，事實證明其能夠達到零廢水排放、零硝酸鹽排放，并且沒有或很少NOx釋放。同時，新合成路線大大減少了水和能量的消耗。由此可見，對于已在工業(yè)上應(yīng)用的原子經(jīng)濟反應(yīng)，也還需要從環(huán)境保護和技術(shù)經(jīng)濟等方面繼續(xù)研究并加以改進。

(4)采用無毒無害的原料

為使制得的中間體具有進一步轉(zhuǎn)化所需的官能團和反應(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。為了人類健康和社區(qū)安全，需要用無毒無害的原料代替它們來生產(chǎn)所需的化工產(chǎn)品[5]。在代替劇毒氫氰酸原料方面，Monsanto公司從無毒無害的二乙醇胺原料出發(fā)，經(jīng)過催化脫氫，開發(fā)了安全生產(chǎn)氨基二乙酸鈉的新工藝，改變了過去的以氨、甲醛和氫氰酸為原料的二步合成路線，避免了使用劇毒氫氰酸原料。

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綠色化學(xué)

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過程中，開發(fā)了一個新的環(huán)境友好路線——使用堿性促進劑實現(xiàn)氫對芳環(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存、使用和處理，也大大減少了廢物的排放。(5)使用無毒無害的催化劑

催化劑的合理選擇和應(yīng)用是化工過程中最關(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活化，傳統(tǒng)的催化劑應(yīng)進行改進，使其選擇性、與反應(yīng)體系的相容性清潔性都進一步提高?，F(xiàn)在以鄰苯二酚生產(chǎn)方法為例：新的生產(chǎn)工藝采用酶E.Coli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險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)計高效無害催化劑也就成了綠色化學(xué)研究的重要內(nèi)容之一。當前設(shè)計和開發(fā)的新型催化劑有以下幾種類型：分子氧氣化催化劑、新型分子篩催化劑。(6)使用無毒無害的溶劑

水是無毒無害最廉價的催化劑，但對有機物溶解能力差，不適合作有機化工的溶劑。而有機溶劑本身都具有毒性，許多都是致癌物質(zhì)，還有很強的揮發(fā)性，造成嚴重的污染。近年來，研究無毒無害溶劑的工作正在開展，其中最活躍的是開發(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個數(shù)量級)，而粘度接近氣態(tài)(擴散系數(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反應(yīng)中有重要的應(yīng)用。CO2調(diào)節(jié)β-第7 頁

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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，同時作為惰性氣體，能夠有效的保護原料和產(chǎn)物中的多烯雙鍵，為多烯氧化和雙鍵保護開辟了新的途徑；CO2代替有機酸應(yīng)用于氯醇化反應(yīng)，是良好的酸堿調(diào)節(jié)劑，無毒、無污染，對環(huán)境友好，沒有危險，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)代替當前廣泛使用的礦物質(zhì)資源可大大減輕對資源和環(huán)境的壓力，是保護環(huán)境的一個長遠的發(fā)展方向。Frost報道以葡萄糖為原料，通過酶反應(yīng)可制得乙二酸、鄰苯二酚和對苯二酚等。尤其是不需要從傳統(tǒng)的苯酐始采制運作為尼龍原料己二酸取得了顯著進展。由于苯是己知的治癌物質(zhì)，以經(jīng)濟和技術(shù)上可行的方式，從合成大量的有機原料中取除苯是具有競爭力的綠色化學(xué)目標[8]。(8)開發(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)品在使用過程中和使用后不會危害生態(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，對環(huán)境帶來嚴重的影響。為了加速它的自然降解，我們生產(chǎn)時可以在其中加入光敏劑、化學(xué)助劑等，使其在使用后幾個月內(nèi)即分解成無害物質(zhì)。

五、研究成果

1.開發(fā)“原子經(jīng)濟”反應(yīng) Trost在l991年首先提出了原子經(jīng)濟性(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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綠色化學(xué)

物。理想的原子經(jīng)濟反應(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。實現(xiàn)廢物的“零排放”(Zeroemission)。對于大宗基本有機原料的生產(chǎn)來說，選擇原子經(jīng)濟反應(yīng)十分重要。

近年來，開發(fā)新的原子經(jīng)濟反應(yīng)已成為綠色化學(xué)研究的熱點之一。國內(nèi)外均在開發(fā)鈦硅分子篩上催化氧化丙烯制環(huán)氧丙烷的原子經(jīng)濟新方法。此外，針對鈦硅分子篩催化反應(yīng)體系，開發(fā)降低鈦硅分子篩合成成本的技術(shù)，開發(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)濟反應(yīng)如烯烴氫甲?；磻?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 化劑運轉(zhuǎn)過程中仍有廢催化劑產(chǎn)生，因此對這類原子經(jīng)濟反應(yīng)的催化劑仍有改進的余地。所以近年來開發(fā)水溶性均相絡(luò)合物催化劑已成為一個重要的研究領(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)性有機溶劑，所擬開發(fā)水溶性均相絡(luò)合催化劑也已成為國際上的研究熱點。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)國外正在積極研究。以上可見，對于已在工業(yè)上應(yīng)用的原子經(jīng)濟反應(yīng)。也還需要從環(huán)境保護和技術(shù)經(jīng)濟等方面繼續(xù)研究。加以改進。

2.采用無毒、無害的原料 為使制得的中間體具有進一步轉(zhuǎn)化所需的官能團和反應(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。為了人類健康和社區(qū)安全。需要用無毒無害的原料代替它們來生產(chǎn)所需的化工產(chǎn)品。

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綠色化學(xué)

在代替劇毒的光氣作原料生產(chǎn)有機化工原料方面。Riley等報道了工業(yè)上已開發(fā)成功一種由胺類和二氧比碳生產(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胺生產(chǎn)異氰酸酯的工業(yè)化技術(shù)也由Manzer，;開發(fā)成功。Tundo報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。并同時實現(xiàn)了兩個綠色化學(xué)目標。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公司從無毒無害的二乙醇胺原料出發(fā)。經(jīng)過催化蛻氫。開發(fā)了安全生產(chǎn)氨基二乙酸鈉的工藝，改變了過去的擬氨、甲醛和氫氰酸為原料的二步合成路線。并因此獲得了1996年美國總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎中的變更合成路線獎。

3.采用無毒。無害的催化劑 目前烴類的烷基他反應(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是，對設(shè)備的腐蝕嚴重、對人身危害和產(chǎn)生廢渣、污染環(huán)境。為了保護環(huán)境。多年來國外正從分子篩、雜多酸、超強酸等新催化材料中大力開發(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99.6%。而且催化劑壽命長。還有一種生產(chǎn)線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。以延長運轉(zhuǎn)周期;降低原料中的苯烯比。以提高經(jīng)濟效益。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重要工藝。近年新配方汽油的出現(xiàn)，限制汽

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綠色化學(xué)

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、采用無毒、無害的溶劑 大量的與化學(xué)品制造相關(guān)的污染問題不僅來源于原料和產(chǎn)品，而且源自在其制造過程中使用的物質(zhì)。最常見的是在反應(yīng)介質(zhì)、分離和配方中所用的溶劑。當前廣泛使用的溶劑是揮發(fā)性有機化合物(VOC)。其在使用過程中有的會引起地面臭氧的形成。有的會引起水源污染。因此。需要限制這類溶劑的使用。采用無毒無害的溶劑 代替揮發(fā)性有機化合物作溶劑已成為綠色化學(xué)的重要研究方向。

在無毒無害溶劑的研究中。最活躍的研究項目是開發(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(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調(diào)節(jié)。超臨界二氧化碳的最大優(yōu)點是無毒、不可燃、價廉等。

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溶劑/水相界面反應(yīng)。采用水作溶劑雖然能避免有機溶劑，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造成污染。在有機溶劑/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。采用無溶劑的固相反應(yīng)也是避免使用揮發(fā)性溶劑的一個研究動向，如用微波來促進固、固相有機反應(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)代替當前廣泛使用的石油，是保護環(huán)境的一個長遠的發(fā)展方

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綠色化學(xué)

向。1996年美國總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎中的學(xué)術(shù)獎授予TaxaA大學(xué)M.Holtzapp教授，就是南于其開發(fā)了一系列技術(shù)。把廢生物質(zhì)轉(zhuǎn)化成動物飼料、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，通過纖維素酶等轉(zhuǎn)比為葡萄糖。難度較大。Frost 報道以葡萄糖為原料，通過酶反哎可制礙己二酸、鄰苯二酚和對苯二酚等。尤其是不需要從傳統(tǒng)的苯訐始采制運作為尼龍原料的己二酸取得了顯著進展。由于苯是已知的治癌 韌質(zhì)，以經(jīng)濟和技術(shù)上可行的方式，從合成大量的有機原料中取除苯是具有競爭力的綠色化學(xué)目標。

另外,Gfoss首創(chuàng)了利用生物或農(nóng)業(yè)廢物如多糖類制造新型聚合物的工作。由于其同時解決了多個環(huán)保問題，因此引起人們的特別興趣。具優(yōu)越性在于聚 合物原料單體實現(xiàn)了無害化;生物催化轉(zhuǎn)化方法優(yōu)于常規(guī)的聚合萬法@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年美國總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎看，設(shè)計更安全他學(xué)品獎授予RohmHaas公司。由于其開發(fā)成功一種環(huán)境友好的海洋生物防垢劑。小企業(yè)獎授予Donlar公司。因其開發(fā)了兩個高效工藝以生產(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)境友好機動車燃料方面，隨著環(huán)境保護要求的日益嚴格。1990年美國清潔空氣法(修正案)規(guī)定，逐步惟廣使用新配方汽油，減小由汽車尾氣中的一 氧化碳以及烴類引發(fā)的臭氧和光化學(xué)煙霧等對空氣的污染。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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綠色化學(xué)

種新配萬汽油的質(zhì)量要求已推動了汽油的有關(guān)煉油技術(shù)的發(fā)展。

柴油是另一類重要的石油煉制產(chǎn)品。對環(huán)境友好柴油。美國要求硫含量不大于0.05%，芳烴含量不大于20%，同時十六烷值不低于40;瑞典對一些柴 油要求更嚴。為達到上述目的，一是要有性能優(yōu)異的深度加氫脫硫催化劑;二是要開發(fā)低壓的深度脫硫/芳烴飽和工藝。國外在這方面的研究已有進展。

此外。保護大氣臭氧層的氟氯烴代用品已在開始使用。防止“白色污染”的生物降解塑料也在使用。

六、結(jié)束語

開發(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)展趨勢和前沿技術(shù)，是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。曾為人類文明做出過不可磨滅貢獻的有機化學(xué)化工，在21世紀，依然面臨著新的機遇和挑戰(zhàn)。有機化學(xué)應(yīng)該發(fā)展“理想的”合成方法，即強調(diào)實用的，環(huán)境友好的，資源可持續(xù)利用的，它從簡單易得的原料出發(fā)，在溫和的條件下經(jīng)過簡單的步驟，快速、高選擇性地轉(zhuǎn)化為目標分子。這就需要化學(xué)家從理念、原理、方法等方面進行改革和創(chuàng)新，原子經(jīng)濟性、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)原理對有機化學(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、實踐領(lǐng)域中進行更深入的研究發(fā)展，其發(fā)展必然會推動人類社會的進步，相信隨著科學(xué)的進步和人們綠色意識的提高，人類賴以生存的地球環(huán)境會變得更加美好。

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化學(xué)信息學(xué)

學(xué)院：化材院

班級：化學(xué)

姓名：王興龍

學(xué)號：2010111150