1、绿色化学与生活 绿色化学与现代生活 学院： 经济与管理学院 专业： 物流工程 班级： 142 名字： 丁文雄 学号： 1140640054 摘要 3 1.绿色化学的基本内容 4 1.1 技术原理 4 1.2 12个基本原理 4 1.3发展历史 6 1.4中国历程 72.绿色化学的研究成果 72.1开发原子经济反应 82.3采用无毒无害的催化剂 92.4采用无毒、无害的溶剂 102.5利用可再生的资源合成化学品 112.6环境友好产品 123.绿色化学与生活 12 3.1绿色化学与生活的联系 12 3.2绿色化学面临的挑战 14 3.3怎样实行绿色化学 14 摘要 随着21世纪环境污染问题的加重
2、，绿色化学被提出，绿色化学也叫环境友好化学，它是从源头上阻止污染的新兴学科绿色化学又称“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。 美国在1996年设立了总统绿色化学挑战奖，以此来奖励那些在减少化学污染方面取得成就的人；1999年英国皇家化学会创办了第一份国际性绿色化学杂志，标志着绿色化学的正式产生。绿色化学确实应该提倡
3、，它是我们通向美好生活的必经之路。1.绿色化学的基本内容 1.1 技术原理 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。绿色化学又称环境友好化学、环境无害化学、清洁化学，是用化学的技术和方法去减少或消除有害物质的生产和使用。1.2 12个基
4、本原则1. 防止污染优于污染治理：防止废物的产生而不是产生后再来处理； 2. 提高原子经济性：合成方法应设计成能将所有的起始物质嵌入到最终产物中；3. 尽量减少化学合成中的有毒原料、产物：只要可能，反应中使用和生成的物质应对人类健康和环境无毒或毒性很小；4. 设计安全的化学品：设计的化学产品应在保护原有功效的同时尽量使其无毒或毒性很小；5. 使用无毒无害的溶剂和助剂：尽量不使用辅助性物质（如溶剂、分离试剂等），如果一定要用，也应使用无毒物质；6. 合理使用和节省能源，合成过程应在环境温度和压力下进行：能量消耗越小越好，应能为环境和经济方面的考虑所接受；7. 原料应该可再生而非耗尽：只要技术上和
5、经济上可行，使用的原材料应是能再生的；8. 减少不必要的衍生化步骤：应尽量避免不必要的衍生过程（如基团的保护，物理与化学过程的临时性修改等）9. 采用高选择性催化剂：尽量使用选择性高的催化剂，而不是提高反应物的配料比;10. 产物应设计为发挥完作用后可分解为无毒降解产物：设计化学产品时，应考虑当该物质完成自己的功能后，不再滞留于环境中，而可降解为无毒的产品;11. 应进一步发展分析技术对污染物实行在线监测和控制：分析方法也需要进一步研究开发，使之能做到实时、现场监控，以防有害物质的形成;12. 减少使用易燃易爆物质，降低事故隐患：化学过程中使用的物质或物质的形态，应考虑尽量减少实验事故的潜在危
6、险，如气体释放、爆炸和着火等。1.3发展历史1984年美国环保局(EPA)提出“废物最小化”,基本思想是通过减少产生废物和回收利用废物以达到废物最少,这是绿色化学的最初思想。但废物最小化有一定的局限性,因为它主要是一个与有害废物有关的术语,包括废物的回收利用,而未能将注意力集中在生产过程上。1989年美国环保局又提出了“污染预防”的概念,污染预防是指最大限度地减少生产场地产生的废物,它包括减少使用有害物质和更有效地利用资源,并以此来保护自然资源。至此,绿色化学的思想初步形成。1990年美联邦政府通过了“防止污染行动”的法令,将污染的防止确立为国策,该法案条文中第一次出现了“绿色化学”一词其定义
7、为采用最少的资源和能源消耗,并产生最小排放的工艺过程。1992年美国环保局又发布了“污染预防战略”。这些活动推动了绿色化学在美国的迅速兴起和发展,并引起全世界的极大关注。1995年美国政府设立了“总统绿色化学挑战奖”,1999年英国皇家化学会创办了第一份国际性绿色化学杂志,日本也制定了以环境无害制造技术等绿色化学为内容的“新阳光计划”,绿色化学很快成为国际化学科学的前沿。1.4中国历程 1995年，中国科学院化学部确定了绿色化学与技术的院士咨询课题。 1996年，召开了“工业生产中 绿色化学与技术”研讨会，并出版了绿色化学与技术研讨会学术报告汇编。 1997年，国家自然科学基金委员会与中国石油
8、化工集团公司联合立项资助了“九五重大基础研究项目”“环境友好石油化工催化化学与化学反应工程”；中国科技大学绿色科技与开发中心在该校举行了专题讨论会，并出版了当前绿色科技中的一些重大问题论文集；香山科学会议以“可持续发展问题对科学的挑战-绿色化学”为主题召开了第72次学术讨论会。 1998年，在合肥举办了第一届国际绿色化学高级研讨会；化学进展杂志出版了绿色化学与技术专辑；四川联合大学也成立了绿色化学与技术研究中心。2.绿色化学的研究成果2.1开发原子经济反应 trost在l991年首先提出了原子经济性(Atom economy 的概念，即原料分子中究竟有百分之几的原子转化成了产物。理想的原子经济
9、反应是原料分子 中的原子百分之百地转变成、产物，不生副产物或废物。实现废物的零排放。对于大宗基本有机原料的生产来说，选择原子经济反应十分重要。 近年来，开发新的原子经济反应已成为绿色化学研究的热点之一。国内外均在开发钛硅分子筛上催化氧化丙烯制环氧丙烷的原子经济新方法。此外， 针对钛硅分子筛催化反应体系，开发降低钛硅分子筛合成成本的技术，开发与反应匹配的工艺和反应器仍是今后努力的方向。2.2采用无毒、无害的原料 为使制得的中间体具有进一步转化所需的官能团和反应性，在现有化工生产中仍使用剧毒的光气和氢氰酸等作为原料。为了人类健康和社区安全。 需要用无毒无害的原料代替它们来生产所需的化工产品。 在代
10、替剧毒的光气作原料生产有机化工原料方面。Riley等报道了工业上已开发成功一种由胺类和二氧比碳生产异氰酸酯的新技术。在特殊的反应体系 中采用一氧化碳直接羰化有机胺生产异氰酸酯的工业化技术也由Manzer，;开发成功。Tundo报道了用二氧化碳代替光气生产碳酸二甲酯的新方法。Komiya研究开发了在固态熔融的状态下。采用双酚A和碳酸二甲酯聚合生产聚碳酸酯的新技术。它取代了常规的光气合成路线。并同时实现了两个绿色化学目标。一是不使用有毒有害的原料，二是 由于反应在熔融状态下进行。不使用作为溶剂的可疑的致癌物一甲基氯化物。 关于代替剧毒氢氰酸原料，Monsanto公司从无毒无害的二乙醇胺原料出发。经
11、过催化蜕氢。开发了安全生产氨基二乙酸钠的工艺，改变了过去的拟氨、甲醛和氢氰酸为原料的二步合成路线。并因此获得了1996年美国总统绿色化学挑战奖中的变更合成路线奖。2.3采用无毒无害的催化剂 目前烃类的烷基他反应一般使用氧氟酸、硫酸、三氯化铝等液体酸催化剂。这些液体催化剂共同缺点是，对设备的腐蚀严重、对人身危害和产生废渣、 污染环境。为了保护环境。多年来国外正从分子筛、杂多酸、超强酸等新催化材料中大力开发固体酸烷基化催化剂。其中采用新型分子筛催化剂的乙苯液相烃他技术引人注 目，这种催化剂选择性很高。乙苯重量收率超过99.6%。而且催化剂寿命长。还有一种生产线性烷基苯的固体酸催化剂替代了氢氟酸催化
12、剂，改善了生产环境，已工业化。在 固体酸烷基化的研究中。还应进一步提高催化剂的选择性。以降低产品中的杂质含量; 提高催化剂的稳定性。以延长运转周期;降低原料中的苯烯比。以提高经济效益。异丁 烷与丁烯的烷基化是炼油工业申提供高辛烷值组分的一项重要工艺。近年新配方汽油的出现，限制汽油中芳烃和烯烃含量更增添了该工艺的重要性。目前这种工艺使用氢氟酸或硫酸为催化剂。2.4采用无毒、无害的溶剂大量的与化学品制造相关的污染问题不仅来源于原料和产品，而且源自在其制造过程中使用的物质。最常见的是在反应介质、分离和配方中所用的溶剂。 当前广泛使用的溶剂是挥发性有机化合物(VOC)。其在使用过程中有的会引起地面臭氧
13、的形成。有的会引起水源污染。因此。需要限制这类溶剂的使用。采用无毒无害的溶剂 代替挥发性有机化合物作溶剂已成为绿色化学的重要研究方向。在无毒无害溶剂的研究中。最活跃的研究项目是开发超临界流体（SCF)。特别是超临界二氧化碳作溶剂。超临界二氧化碳是指温度和压力均在其临界点(3llC、7477.7gkPa)以上的二氧化碳流体。它通常具有液体的密度。因而有常规液态溶剂的溶解度;在相同条件下。它又具有气体的粘度，因而又具有很高的传质速度。而且。 由于具有很大的可压缩性。流体的密度、溶剂溶解度和粘度等性能均可由压力和温度的变化来调节。超临界二氧化碳的最大优点是无毒、不可燃、价廉等。2.5利用可再生的资源
14、合成化学品 利用生物量(生物原料)(Biomass)代替当前广泛使用的石油，是保护环境的一个长远的发展方向。1996年美国总统绿色化学挑战奖中的学术奖授予TaxaA大学M. Holtzapp教授，就是南于其开发了一系列技术。把废生物质转化成动物饲料、工业化学品和然料。 物质主要由淀粉及纡维素等组成。前者易于转化为葡萄糖。而后者则由于结晶及与木质素共生等原因，通过纤维素酶等转比为葡萄糖。难度较大。Frost 报道以葡萄糖为原料，通过酶反哎可制碍己二酸、邻苯二酚和对苯二酚等。尤其是不需要从传统的苯讦始采制运作为尼龙原料的己二酸取得了显著进展。由于苯是已知的治癌 韧质，以经济和技术上可行的方式，从合
15、成大量的有机原料中取除苯是具有竞争力的绿色化学目标。 另外,Gfoss首创了利用生物或农业废物如多糖类制造新型聚合物的工作。由于其同时解决了多个环保问题，因此引起人们的特别兴趣。具优越性在于聚 合物原料单体实现了无害化;生物催化转化方法优于常规的聚合方法，Gross的聚合物还具有生物降解功能。 2.6环境友好产品 在环境友好产品方面。从1996年美国总统绿色化学挑战奖看，设计更安全他学品奖授予RohmHaas公司。由于其开发成功一种环境友好的海洋生物防垢剂。 小企业奖授予Donlar公司。 因其开发了两个高效工艺以生产热聚天冬氨酸，它是一种代替丙烯酸的可生物降解产品。 在环境友好机动车燃料方面
16、，随着环境保护要求的日益严格。1990年美国清洁空气法(修正案)规定，逐步惟广使用新配方汽油，减小由汽车尾气中的一 氧化碳以及烃类引发的臭氧和光化学烟雾等对空气的污染。新配方汽油要求限制汽油的蒸汽压、苯含量，还将逐步限制芳烃和烯烃含量。还要求在汽油中加入含氧化合物，比 如甲基叔丁基醚、甲基叔戊基醚。这种新配万汽油的质量要求已推动了汽油的有关炼油技术的发展。 柴油是另一类重要的石油炼制产品。对环境友好柴油。美国要求硫含量不大于0.05%，芳烃含量不大于20%，同时十六烷值不低于40;瑞典对一些柴 油要求更严。为达到上述目的，一是要有性能优异的深度加氢脱硫催化剂;二是要开发低压的深度脱硫/芳烃饱和
17、工艺。国外在这方面的研究已有进展。 此外，保护大气臭氧层的氟氯烃代用品已在开始使用。防止“白色污染”的生物降解塑料也在使用。3.绿色化学与生活3.1绿色化学与生活的联系绿色化学与生活的关系日益紧密，人们开始追求绿色消费、使用绿色产品。出于对近来英国疯牛病、香港禽流感、欧盟四国二恶英等恐怖事件的担心，绿色食品开始为人们所熟悉。据报道，国际组织对于绿色食品(国际上称之为有机食品)尚无统一的定义，一般指尽量避免化学肥料和农药栽培、且加工过程尽可能少用食品添加剂的食品，尽管它们的价格比普通食品高出0.51.5倍，但在欧洲有85%以上的消费者宁愿高价买。在照明方面，1992年美国环境保护局提出了绿色照明
18、工程，具体的计划内容是：采用高效少污染光源，提高照明质量，提高劳动生产率和能源有效利用水平，节约能源、减少照明费用、减少火电工程建设、减少有害物质排放，进而达到保护人类生存环境的目的。1996年10月，中国绿色照明工程也在北京全面启动。展望21世纪，我国的工业化，城市化将继续发展，人口还要增加，对化学工业的需求也将增多，而传统化学工业虽在农药、聚合物、材料科学、去污剂、石油添加剂、水处理、废物处置等方面做出了巨大贡献，另一方面它也大大增加了对环境的压力。而人民群众对改善环境、提高生活质量的要求又越来越强烈。党中央、国务院反复强调：保护环境是我国的一项基本国策，是可持续发展战略的重要内容，直接关
19、系到现代化建设的成败和中华民族的复兴，加快经济建设，决不能以破坏环境为代价，决不能把环境保护同经济建设对立起来或割裂开来，决不能走先污染后治理的老路，那样代价太大建设项目必须实行环境污染治理设施与主体工程三同时（同时设计、同时施工、同时投入运行）的规定。大力推行清洁生产，防止资源浪费。为此，绿色化学以其原子经济性为基本原则，一方面充分利用资源防止浪费，另一方面实现“零排放”达到不污染环境的效果。因此，它对于我国的现代化建设和人类未来生活都有着不可估量的巨大意义。同时绿色化学对我国的经济有很大的影响，利用创建绿色化学，这样经济就能快速稳定发展。一个国家的经济稳定，才能有人们的和谐生活。 北京林业
20、大学10月21日举行了“创建和谐，秀美，绿色家园”为主题的全国博士生学术论坛中，突出和谐主题，以建设社会主义新农村，促进城乡和谐发展，弘扬生态文化，展示绿色化学，共筑和谐社会为主要内容。教育部副部长吴启迪在论坛中强调，加强生态建设，维护生态安全，是世纪人类面临的共同主题，也是我国经济社会可持续发展的重要基础。全面建设小康社会，加快推进社会主义现代化，必须走生产发展、生活富裕、生态良好的文明发展道路，实现经济发展与人口、资源、环境的协调，实现人与自然的和谐相处。而人口，资源，环境的协调又和绿色化学息息相关。因此要创建和谐生活，实行绿色化学是首要条件。 3.2绿色化学面临的挑战 第一，中国中国陆地
21、面积约960万平方公里。中国海陆总面积约1260万平方公里。1999年底，在中国大陆上居住着125909万人（不包括香港特别行政区、澳门特别行政区和台湾省），约占世界总人口的22%。要提高人的环保观念，推广普及绿色化学困难较大。 第二，地方政府的巨大阻力，各地环境成本居高不下和官员政绩考核评价体制是绿色GDP难以推行的关键原因。在中国建设环境友好型社会的过程中，如何建立一套实现环境友好的评价制度，进而才能建立一个完整的发展模式。如果环境包袱持续加重，中国实现真正的可持续发展道路将会依然艰难。 第三，企业都是以营利为目的的。进行绿色化学生产会增加他们的成本降低了利润。同时在探索绿色化学的时候，他
22、们的技术还必须被大多数人所接受，否则，即使这个技术很环保，对人类的生活有多大利益，只要不被大众接受，就是一项失败的发明。也将损失很多的利润。这是不划算的这也是企业在寻求绿色化学道路上的一大难题。第四，绿色化学技术不够先进，有些成本不是很低，不被企业们接受，同时技术的不流通，有些技术是封闭的不共享，无法及时知道运用。3.3怎样实行绿色化学绿色化学既然对和谐生活这么的重要，那我们要怎么来实施这一策略呢。关于如何做的问题，我们可以从最具代表性绿色化学着手。首先，汽车是一大主体，汽车在运行的时候会耗费大量的汽油。而这些汽油是从石油，煤炭等提炼出来的，这些能源都是不可再生的资源，对于我们来说是相当的宝贵
23、的。如何才能及让汽车继续作为我们的交通工具，又不消耗我们的不可再生的资源呢？这是我们值得探究的问题。针对这一任务，技术人员们经过仔细的研究与探索。终于找到了解决的方案。在12届中国国际高新技术成果交易会上，全新的新能源汽车技术亮相。作为全球新能源汽车领导者，比亚迪携新能源汽车三剑客F3DM双模电动车、e6纯电动轿车、K9纯电动大巴，以史上最强的新能源汽车技术登陆本次高交会。F3DM低碳版是全球首款面向个人销售的双模电动车，也是全球首款不依赖专业充电站的双模电动车，突破反复充电、家用插座充电两大技术难关。e6纯电动车综合路况下续航里程达到300公里，代表了全球最成熟的纯电动车技术。K9纯电动大巴
24、于9月30日在长沙下线，沃伦巴菲特、比尔盖茨及长沙市领导共同为K9剪彩。K9采用自主创新、全球领先的轮边驱动技术，实现了后桥两侧电机驱动、轮边减速等功能。比亚迪新能源汽车均采用比亚迪独有的铁电池，代表了全球新能源汽车领域的最高技术3。在新能源汽车的领域里，比亚迪可以说是首屈一指的。正因为有了这样的新技术，让我们可以在交通方面，达到真正的环保。可以实现绿色城市的目标，从而实现和谐生活的目标。其次，我国是一个人口大国，住房是不可少的。我国面积的大部分土地用来建造房屋，然而在建设这些房屋的时候，会消耗大量的建筑材料。同时也会产生大量的废渣，在以前这些废渣是没有用的，而现在推行的绿色化学就是利用这些废
25、渣来制造原料的。众所周知，我们在修建建筑的时候，一个必备的材料就是砖。而这些砖几乎都是用土给烧制成的，其工序麻烦不说，而且成本还很高，而这种新型的砖不但制作简单，而且一点也不重，最主要的是它的抗压力比一般的红砖强。为发展绿色化学，黄石市鸿森新型轻质砖有限公司推出了水泥发泡混泥土轻质气块，这种新型转比一般的红砖轻三分之一，而且有隔音的功效，特别适合高层建筑。利用这种技术，我国的建筑更加的结实，也更加的环保，让人们有一个舒适的家居环境，这也是绿色化学为和谐生活所创建的。第三，随着科技的发展，互联网已成为人们不可或缺的工具。以往电脑都很笨重，用起来也一点也不方便。现在市场上你会看到许多缤纷绚烂的笔记
26、本电脑，粉色的，绿色的，用奢华的皮质做机身材料的，甚至还有镶钻的等等。但这些材料都极其的浪费，买的价格也是相当的昂贵。在生产这些电脑的时候也会产生很多的化学污染，有些零件里面还含有有毒物质，对人体是相当的不利。于是人们就想方设法的去寻求更绿色的材料。在这方面比较出名的有华硕。从2000年开始华硕启动了“绿色华硕”战略，推行绿色采购，绿色设计，绿色制造，绿色行销，绿色服务。华硕的研发设计团队将最新的绿色化学融入到产品中，开发出符合环保节能的产品，而竹子产品是体现绿色华硕的实际行动，他们把科技创新同环境保护永续结合在一起。”同时他们也将电脑内部的零件更新，利用辐射小的和无毒的材料。华硕这一创举，给我们每个家庭带去了健康，真正的做到了绿色化学，达到和谐生活的要求。是值得推崇与效仿的。在偌大的中国，处处都在利用资源，处处都会产生对环境，对人体健康的有害物质，我们不能将这些排除为零，但我们可以有效地减少。至于怎样的减少，方法和地点都很多，上述只是简单的列举。这其中的还需要我们大家一起努力，真正意义上的做到绿色化学，创建和谐生活。
