第一篇：化學與人類 化學與綠色生活[范文模版]

化學與綠色生活

——化學支持綠色生活

摘要：

綠色生活是將環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代生活方式，包括了日常生活的方方面面，隨著人們生活節奏的加快，經濟迅速發展，同時由于過度開發和技術的相對落后造成資源日漸貧乏，環境問題也顯現出來，倡導綠色生活，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和在利用。本文旨在介紹什么是綠色化學，如何發展綠色化學，促進可持續發展，化學與綠色生活有什么樣的關系。

引言：

傳統化學在為人類創造財富、提供便利的同時，也面臨著資源枯竭、環境破壞等問題，威脅著人類的生存。但綠色化學的出現無疑是對傳統化學的挑戰，也是對傳統化學思維方式的更新和發展。綠色化學從反應原料、反應條件、轉化方法或開發綠色產品等角度進行研究，打破傳統的化學反應，設計新的對環境友好的化學反應，支持著人類的可持續發展，為綠色生活提供了便利。

關鍵字：

綠色化學，可持續發展，綠色生活，保護環境

正文：

一、化學——綠色化學的概念

化學可以粗略地看作是研究從一種物質向另一種物質轉化的科學。傳統的化學雖然可以得到人類需要的新物質，但是在許多場合中卻既未有效地利用資源，又產生大量排放物，造成嚴重的環境污染。在這種情況下綠色化學被提出來。綠色化學也稱環境友好型化學，它是從源頭上阻止污染的新興學科。“綠色化學”由美國化學會（ACS）提出，目前得到世界廣泛響應。其核心是利用化學原理從源頭上減少和消除工業生產對環境的污染，反應物的原子全部轉化為期望的最終產物。按照美國《綠色化學。雜志的定義綠色化學是指在制造和應用化學產品時有效利用（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。而今天的綠色化學是指能夠保護環境的化學技術，又稱環境友好化學，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，以減少廢物向環境排放；3.提高原子的利用率，力圖使所有作為原料的原子都被產品所消納，實現“零排放”；4.生產出有利于環境保護、社區安全和人體健康的環境友好的產品。

綠色化學是近十年才產生和發展起來的，是一個 “新化學嬰兒”。它涉及有機合成、催化、生物化學、分析化學等學科,內容廣泛。綠色化學的最大特點是在始端就采用預防污染的科學手段，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”作為新世紀化學進展的主要方向之一。

二、綠色生活的概念

綠色生活是將環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代生活方式，包括了日常生活的方方面面，隨著人們生活節奏的加快，經濟迅速發展，同時由于過度開發和技術的相對落后造成資源日漸貧乏，環境問題也顯現出來，倡導綠色生活，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和再利用。

三、化學——綠色化學產生原因及特征

化學在為人類創造財富的同時，給人類也帶來了危難。而每一門科學的發展史上都充滿著探索與進步，由于科學中的不確定性，化學家在研究過程中不可避免地會合成出未知性質的化合物，只有通過經過長期應用和研究才能熟知其性質，這時新物質可能已經對環境或人類生活造成了影響。傳統的化學工業給環境帶來的污染已十分嚴重，目前全世界每年產生的有害廢物達3億噸～4億噸，給環境造成危害，并威脅著人類的生存。為了解決上述問題，綠色化學應運而生。嚴峻的現實使得各國必須尋找一條不破壞環境，不危害人類生存的可持續發展的道路。綠色化學的口號最早產生于化學工業非常發達的美國。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”由美國化學會（ACS）提出并成為美國環保署（EPA）的中心口號，并立即得到了全世界的積極響應。

綠色化學是從源頭上解決污染的一門科學，對環境保護和社會可持續發展具有重要意義，它的主要特征為：（1）體現人與自然的和諧，是自然科學與社會科學發展的統一；（2）強調原子經濟性反應，實現廢物的零排放；（3）體現化學與化工等發展與融合，目的是實現清潔生產；（4）要盡可能優先的使用催化劑技術；（5）工藝條件盡可能的溫和，以減少能耗和提高安全性。

化學與綠色生活中的作用

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

1、化學在洗滌劑中的應用

多年來, 洗滌劑類化學品是最易引起社會公眾注意的一大類生活必需品。洗滌劑工業不僅要考慮產品的性能、經濟效益, 還更需要有良好的環境質量做保證。三聚磷酸鈉的清潔作用非常好，可以給企業帶來非常高的經濟效益，但他也是植物，特別是低等植物的營養成分，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，導致水體富營養化的出現，污染環境，破壞了生態平衡，所以現在美國等發達國家已經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，對生態無害特質，而在生活和工業生產中有了越來越廣泛的應用。

2、化學在水處理中的應用

硫酸鋁是一種物美價廉的化學沉降劑。它是易溶于水的晶體物質，溶解之于水后發生水解反應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常快的下沉，而且有強大的吸附力，能把周圍所有的固體雜質都吸附起來，并連同他們一起下沉。但是科學家們發現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老年癡呆癥，不符合綠色生活的原則。所以科學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，實現了綠色生活。

3、化學在能源中的應用

我國是世界上最大的煤炭生產國和消費國，煤炭為國民經濟做出巨大貢獻的同時，也帶來了一系列的環境污染問題。將生物物質用作化學原料和能源是綠色化學的戰略目標。地球上的綠色植物每年產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，且可在自然環境中降解。如可將淀粉或纖維素降解成葡萄糖，再用細菌發酵和(或)酶進行催化，生產出我們所需的化學物質。大學的教授利用廢棄的生物物質經石灰消化處理，然后進行發酵，生產出有機化學品和燃料。此外，太陽能、水力能、海洋能、風力能、生物物質能均屬于清潔能源。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，又可減少環境污染。

4、化學在輕化工業中的應用

輕化工業的綠色化生產，主要是指制革工業、造紙工業以及發酵工業的綠色化生產。僅造紙行業每年有害廢水的排放量就高達50億噸，占全國工業廢水總量的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，一方面要研究開發源頭綠色化的輕化工業生產工藝技術，另一方面要改造傳統的生產工藝，使之逐步綠色化。鉻鞣仍然是皮革生產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。但無鉻鞣應該是未來的發展趨勢。

5、化學在農藥中的應用

由于農藥及其在環境介質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藥的強殺傷力和廣譜性上逐漸轉移到高選擇性和環境友好型農藥的研究上來，高效、安全的農藥品種在市場上漸唱主角。在眾多的新型農藥中，生物農藥可以說是綠色農藥的首選。近年來，我國已經生產了一些植物源農藥，用于綠色食品生產中，如苦楝素、魚藤酮、苦參堿。結束語：

綠色化學不僅充分利用資源，而且不產生污染；它采用無毒無害的溶劑、助劑和催化劑，生產有利于環境保護、社區安全和人身健康的綠色產品。綠色化學體現了化學科學、技術與社會的相互聯系和相互作用，是化學科學高度發展以及社會對化學科學發展作用的產物，對化學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發展的必由之路。

參考文獻

《綠色化學》雜志

《化學與人類》 劉旦初 網絡視頻課

第二篇：化學與生活論文——綠色化學

綠色化學

綠色化學

摘要：本文主要闡述了綠色化學的概念，發展歷史，主要特點等等。方便大家認識綠色化學，更好的在生活中保護環境。

關鍵字：綠色化學 保護環境

一、概念

“綠色化學”由美國化學會（ACS）提出，目前得到世界廣泛的響應。其核心是利用化學原理從源頭上減少和消除工業生產對環境的污染；反應物的原子全部轉化為期望的最終產物。按照美國《綠色化學》(GreenChemistry)雜志的定義,綠色化學是指:在制造和應用化學產品時應有效利用(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。而今天的綠色化學是指能夠保護環境的化學技術.它可通過使用自然能源,避免給環境造成負擔、避免排放有害物質.利用太陽能為目的的光觸媒和氫能源的制造和儲藏技術的開發,并考慮節能、節省資源、減少廢棄物排放量。

綠色化學又稱“環境無害化學”、“環境友好化學”、“清潔化學”，綠色化學是近十年才產生和發展起來的，是一個 “新化學嬰兒”。它涉及有機合成、催化、生物化學、分析化學等學科,內容廣泛。綠色化學的最大特點是在始端就采用預防污染的科學手段,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“化學的綠色化”作為新世紀化學進展的主要方向之一。

二、主要特點

綠色化學又稱環境友好化學，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，以減少廢物向環境排放；3.提高原子的利用率，力圖使所有作為原料的原子都被產品所消納，實現“零排放”；4.生產出有利于環境保護、社區安全和人體健康的環境友好的產品。

三、綠色化學的重要性

傳統的化學工業給環境帶來的污染已十分嚴重，目前全世界每年產生的有害廢物達3億噸～4億噸，給環境造成危害，并威脅著人類的生存。化學工業能否生產 出對環境無害的化學品？甚至開發出不產生廢物的工藝？有識之士提出了綠色化學的號召，并立即得到了全世界的積極響應。綠色化學的核心就是要利用化學原理從源頭消除污染。

綠色化學給化學家提出了一項新的挑戰，國際上對此很重視。1996年，美國設立了“綠色化學挑戰獎”，以表彰那些在綠色化學領域中做出杰出成就的企業和科學家。綠色化學將使化學工業改變面貌，為子孫后代造福。

迄今為止。化學工業的絕大多數工藝都是20多年前開發的，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，由于化學工業向大氣、水和土壤等排放了大量有毒、有害的物質。以1993年為例，美國僅按365種有毒物質排放估算。化學工業的排放量為30億磅。因此，加工費用又增加了廢物控制、處理和 埋放。環保監測、達標，事故責任賠償等費用。1992年，美國化學工業用于環保的費用為1150億美元，清理已污染地區花去7000億美元。1996年美國Dupont公司的化學 品銷售總額為180億美元。環保費用為10億美元。所以。從環保、經濟和社會的要求看。化學工業不能再承擔使用和產生有毒。有害物質的費用。需要大力研究與開發從 源頭上減少和消除污染的綠色化學。

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生。不再有廢物處理的問題，綠色化學正是實 現污染防止的基礎和重要工具。1995年4月美國副總統Gore宣布了國家環境技術戰略。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年美國設立了總統綠色化學挑戰獎。這些政府行為都極大的促進了綠色化學的蓬勃發展。另外。日本也制定了新陽光計劃。在環境技術的研究與開發領域。確 定了環境無害制造技術、減少環境污染技術和二氧化碳固定與利用技術等綠色化學的內容。總之，綠色化學的研究已成為國外企業、政府和學術界的重要研究與開發萬向。這對我國既是嚴峻的挑戰，也是難得的發展機遇。

四、研究內容及情況

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綠色化學

1、內容

綠色化學是對傳統化學的挑戰，是對傳統化學思維方式的更新和發展，因此，綠色化學的研究內容是從反應原料、反應條件、轉化方法或開發綠色產品等角度進行研究，打破傳統的化學反應，設計新的對環境友好的化學反應。包括：(1)使用無毒無害的原料；(2)利用可再生資源；(3)新型催化劑的開發研究；(4)不同反應介質的研究；(5)尋找新的轉化方法；(6)設計對人類健康和環境安全的化學產品。

2、研究情況

核心：利用化學原理從源頭上減少和消除工業生產對環境的污染。按照綠色化學的原則、在理想的化工生產方式是：反應物的原子全部轉化為期望的最終產物。

性質：(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，以減少向環境排放廢物；(3)提高原子的利用率，力圖使所有作為原料的原子都被產品所消納，實現“零排放”；(4)生產出有利于環境保護、社區安全和人體健康的環境友好的產品。

綠色化學給化學家提出了一項新的挑戰，國際上對此很重視。1996年，美國設立了“綠色化學挑戰獎”，以表彰那些在綠色化學領域中做出杰出成就的企業和科學家。綠色化學將使化學工業改變面貌，為子孫后代造福。

原則：綠色化學的研究者們總結出了綠色化學的12條原則，這些原則可作為實驗化學家開發和評估一條合成路線、一個生產過程、一個化合物是不是綠色的指導方針和標準。

1、防止污染優于污染形成后處理。

2、設計合成方法時應最大限度地使所用的全部材料均轉化到最終產品中。

3、盡可能使反應中使用和生成的物質對人類和環境無毒或毒性很小。

4、設計化學產品時應盡量保持其功效而降低其毒性。

5、盡量不用輔助劑，需要使用時應采用無毒物質。

6、能量使用應最小，并應考慮其對環境和經濟的影響，合成方法應在常溫、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、催化試劑優于化學計量試劑。

10、化學品應設計成使用后容易降解為無害物質的類型。

11、分析方法應能真正實現在線監測，在有害物質形成前加以控制。

12、化工生產過程中各種物質的選擇與使用，應使化學事故的隱患最小。

3、實現途徑

（1）強化綠色化學意識

綠色化學是用化學去預防污染，是設計研究沒有或僅有盡可能小的環境負作用的、并在技術上經濟上可行的化學品和化學過程。它是在始端就采用污染預防的科學手段，使過程和終端均有零排放或零污染。從根本上區別于那些通過“三廢”處理與利用來治理污染的化學方法，最大限度的追求“原子經濟性”。綠色化學不同于傳統的化學，它需將綠色化學思想貫穿于化學始終，使化學在設計、合成、分析等每一個環節都應與環境的相容無害。(2)快速有效的篩選

在化合物的篩選過程中，可以應用組合化學技術，對不同的分子結構單元進行組合合成，得到成千上萬個產物以滿足下一步高通量篩選系統(HTS)的需要，目前通過改進的組合化學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盡可能全的資料庫，然后再確定目標產物后，第一步找出一切可以產生目標產物的反應；第二步把這些反應的原料作為中間目標產物找出一切可產生它們的反應，依次類推下去，直到得出一些反應路線正好使用我們預定的原料。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、不污染環境的最佳途徑。所以，將組合化學技術和計算機輔助設計技術應用到化學合成中，是一種經濟、快速的策略，為綠色化學的實現提供了極大的可能性。(3)開發綠色反應，提高原子利用率

在化學合成特別是有機合成中，減少廢物的關鍵是提高選擇性問題，即選擇最佳反應途徑，使反應物原子盡可能多地轉化為產物原子，最大限度地減少副產物，才會真正減少廢物的生成。對于大宗基本有機原料的生產來說，選擇原子經濟反應十分重要。Sd-ChemieInc.公司最近成功地開發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，對于已在工業上應用的原子經濟反應，也還需要從環境保護和技術經濟等方面繼續研究并加以改進。

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綠色化學

(4)采用無毒無害的原料

為使制得的中間體具有進一步轉化所需的官能團和反應性，在現有化工生產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安全，需要用無毒無害的原料代替它們來生產所需的化工產品[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，經過催化脫氫，開發了安全生產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.在生產一種橡膠防降解劑化學品家族的關鍵中間體4-ADPA過程中，開發了一個新的環境友好路線——使用堿性促進劑實現氫對芳環的親核取代反應，替代了傳統的氯化反應，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用是化工過程中最關鍵的技術之一。使用新的反應原料就必須新的催化劑來活化，傳統的催化劑應進行改進，使其選擇性、與反應體系的相容性清潔性都進一步提高。現在以鄰苯二酚生產方法為例：新的生產工藝采用酶E.Coli作催化劑，它能使葡萄糖活化，定向地轉化為鄰苯二酚[6]。這種新工藝避免了風險原料和試劑的使用也不產生副產品或廢棄物。由于催化劑在綠色化學中有重要地位，傳統工藝的改造需要催化劑，新的工藝同樣需要新催化劑，因此，如何設計高效無害催化劑也就成了綠色化學研究的重要內容之一。當前設計和開發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，還有很強的揮發性，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，是一種介與氣態與液態之間的流體狀態，其密度接近于液體(比氣體約大3個數量級)，而粘度接近氣態(擴散系數比液體大100倍左右)。超臨界流體CO2用作酸調節劑和惰性氣體，在多烯催化氧化反應和多烯雙鍵在酸性條件下的保護反應中有重要的應用。CO2調節β-胡蘿卜素催化氧化反應體系酸性，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代替有機酸應用于氯醇化反應，是良好的酸堿調節劑，無毒、無污染，對環境友好，沒有危險，原料充足，操作容易控制，這一研究結論為相關化學工業老產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品

生物質是可再生性資源，利用生物質代替當前廣泛使用的礦物質資源可大大減輕對資源和環境的壓力，是保護環境的一個長遠的發展方向。Frost報道以葡萄糖為原料，通過酶反應可制得乙二酸、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，以經濟和技術上可行的方式，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目標[8]。

(8)開發和生產綠色產品

綠色產品，或指環境友好產品，是指產品在使用過程中和使用后不會危害生態環境和人體健康，產品具有合理的使用功能及使用壽命，產品易于回收、利用和再生，報廢后易于處置，在環境條件下易于降解。如為日常生活使用生產的包裝材料，可以進行再利用，目前大量使用的聚苯乙烯發泡塑料快餐盒，使用以后成為垃圾，在自然條件下，需數百年方能降解，對環境帶來嚴重的影響。為了加速它的自然降解，我們生產時可以在其中加入光敏劑、化學助劑等，使其在使用后幾個月內即分解成無害物質。

五、結束語

開發和應用綠色化學工藝，已成為現代化學工業的發展趨勢和前沿技術，是實現可持續發展的關鍵。曾為人類文明做出過不可磨滅貢獻的有機化學化工，在21世紀，依然面臨著新的機遇和挑戰。有機化學應該發展“理想的”合成方法，即強調實用的，環境友好的，資源可持續利用的，它從簡單易得的原料出發，在溫和的條件下經過簡單的步驟，快速、高選擇性地轉化為目標分子。這就需要化學家從理念、原理、方法等方面進行改革和創新，原子經濟性、手性合成、環境友好的“潔凈”的反應介質等綠色化學原理對有機化學化工的發展將有更重要的指導意義。而綠色化學有待在理論、實踐領域中進行更深入的研究發展，其發展必然會推動人類社會的進步，相信隨著科學的進步和人們綠色意識的提高，人類賴以生存的地球環

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綠色化學

境會變得更加美好。

*****學院

********

******

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《化學與生活》

——綠色化學

學院：****學院

班級：****

姓名：***

學號：**********

2010.12.10

第三篇：化學與生活論文——綠色化學

綠色化學

綠色化學與生活

摘要：本文主要闡述了綠色化學的概念，發展歷史，主要特點等等。方便大家認識綠色化學，更好的在生活中保護環境。

關鍵字：綠色化學 保護環境

一、概念

“綠色化學”由美國化學會（ACS）提出，目前得到世界廣泛的響應。其核心是利用化學原理從源頭上減少和消除工業生產對環境的污染；反應物的原子全部轉化為期望的最終產物。按照美國《綠色化學》(GreenChemistry)雜志的定義,綠色化學是指:在制造和應用化學產品時應有效利用(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。而今天的綠色化學是指能夠保護環境的化學技術.它可通過使用自然能源,避免給環境造成負擔、避免排放有害物質.利用太陽能為目的的光觸媒和氫能源的制造和儲藏技術的開發,并考慮節能、節省資源、減少廢棄物排放量。

綠色化學又稱“環境無害化學”、“環境友好化學”、“清潔化學”，綠色化學是近十年才產生和發展起來的，是一個 “新化學嬰兒”。它涉及有機合成、催化、生物化學、分析化學等學科,內容廣泛。綠色化學的最大特點是在始端就采用預防污染的科學手段,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“化學的綠色化”作為新世紀化學進展的主要方向之一。

二、主要特點

綠色化學又稱環境友好化學，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，以減少廢物向環

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綠色化學

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品所消納，實現“零排放”；4.生產出有利于環境保護、社區安全和人體健康的環境友好的產品。

三、綠色化學的重要性

傳統的化學工業給環境帶來的污染已十分嚴重，目前全世界每年產生的有害廢物達3億噸～4億噸，給環境造成危害，并威脅著人類的生存。化學工業能否生產 出對環境無害的化學品？甚至開發出不產生廢物的工藝？有識之士提出了綠色化學的號召，并立即得到了全世界的積極響應。綠色化學的核心就是要利用化學原理從源頭消除污染。

綠色化學給化學家提出了一項新的挑戰，國際上對此很重視。1996年，美國設立了“綠色化學挑戰獎”，以表彰那些在綠色化學領域中做出杰出成就的企業和科學家。綠色化學將使化學工業改變面貌，為子孫后代造福。

迄今為止。化學工業的絕大多數工藝都是20多年前開發的，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，由于化學工業向大氣、水和土壤等排放了大量有毒、有害的物質。以1993年為例，美國僅按365種有毒物質排放估算。化學工業的排放量為30億磅。因此，加工費用又增加了廢物控制、處理和 埋放。環保監測、達標，事故責任賠償等費用。1992年，美國化學工業用于環保的費用為1150億美元，清理已污染地區花去7000億美元。1996年美國Dupont公司的化學 品銷售總額為180億美元。環保費用為10億美元。所以。從環保、經濟和社會的要求看。化學工業不能再承擔使用和產生有毒。有害物質的費用。需要大力研究與開發從 源頭上減少和消除污染的綠色化學。

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生。不再有廢物處理的問題，綠色化學正是實 現污

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綠色化學

染防止的基礎和重要工具。1995年4月美國副總統Gore宣布了國家環境技術戰略。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年美國設立了總統綠色化學挑戰獎。這些政府行為都極大的促進了綠色化學的蓬勃發展。另外。日本也制定了新陽光計劃。在環境技術的研究與開發領域。確 定了環境無害制造技術、減少環境污染技術和二氧化碳固定與利用技術等綠色化學的內容。總之，綠色化學的研究已成為國外企業、政府和學術界的重要研究與開發萬向。這對我國既是嚴峻的挑戰，也是難得的發展機遇。

四、研究內容及情況

1、內容

綠色化學是對傳統化學的挑戰，是對傳統化學思維方式的更新和發展，因此，綠色化學的研究內容是從反應原料、反應條件、轉化方法或開發綠色產品等角度進行研究，打破傳統的化學反應，設計新的對環境友好的化學反應。包括：(1)使用無毒無害的原料；(2)利用可再生資源；(3)新型催化劑的開發研究；(4)不同反應介質的研究；(5)尋找新的轉化方法；(6)設計對人類健康和環境安全的化學產品。

2、實現途徑

（1）強化綠色化學意識

綠色化學是用化學去預防污染，是設計研究沒有或僅有盡可能小的環境負作用的、并在技術上經濟上可行的化學品和化學過程。它是在始端就采用污染預防的科學手段，使過程和終端均有零排放或零污染。從根本上區別于那些通過“三廢”處理與利用來治理污染的化學方法，最大限度的追求“原子經濟性”。綠色化學不同于傳統的化學，它需將綠色化學思想貫穿于化學始終，使化學在第3 頁

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綠色化學

設計、合成、分析等每一個環節都應與環境的相容無害。(2)開發綠色反應，提高原子利用率

在化學合成特別是有機合成中，減少廢物的關鍵是提高選擇性問題，即選擇最佳反應途徑，使反應物原子盡可能多地轉化為產物原子，最大限度地減少副產物，才會真正減少廢物的生成。對于大宗基本有機原料的生產來說，選擇原子經濟反應十分重要。Sd-ChemieInc.公司最近成功地開發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，對于已在工業上應用的原子經濟反應，也還需要從環境保護和技術經濟等方面繼續研究并加以改進。(3)采用無毒無害的原料

為使制得的中間體具有進一步轉化所需的官能團和反應性，在現有化工生產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安全，需要用無毒無害的原料代替它們來生產所需的化工產品[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，經過催化脫氫，開發了安全生產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.在生產一種橡膠防降解劑化學品家族的關鍵中間體4-ADPA過程中，開發了一個新的環境友好路線——使用堿性促進劑實現氫對芳環的親核取代反應，替代了傳統的氯化反應，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

工的溶劑。而有機溶劑本身都具有毒性，許多都是致癌物質，還有很強的揮發性，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，是一種介與氣態與液態之間的流體狀態，其密度接近于液體(比氣體約大3個數量級)，而粘度接近氣態(擴散系數比液體大100倍左右)。超臨界流體CO2用作酸調節劑和惰性氣體，在多烯催化氧化反應和多烯雙鍵在酸性條件下的保護反應中有重要的應用。CO2調節β-胡蘿卜素催化氧化反應體系酸性，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代替有機酸應用于氯醇化反應，是良好的酸堿調節劑，無毒、無污染，對環境友好，沒有危險，原料充足，操作容易控制，這一研究結論為相關化學工業老產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品

生物質是可再生性資源，利用生物質代替當前廣泛使用的礦物質資源可大大減輕對資源和環境的壓力，是保護環境的一個長遠的發展方向。Frost報道以葡萄糖為原料，通過酶反應可制得乙二酸、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，以經濟和技術上可行的方式，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目標[8]。(6)開發和生產綠色產品

綠色產品，或指環境友好產品，是指產品在使用過程中和使用后不會危害生態環境和人體健康，產品具有合理的使用功能及使用壽命，產品易于回收、利用和再生，報廢后易于處置，在環境條件下易于降解。如為日常生活使用生產的包裝材料，可以進行再利用，目前大量使用的聚苯乙烯發泡塑料快餐盒，第5 頁

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綠色化學

使用以后成為垃圾，在自然條件下，需數百年方能降解，對環境帶來嚴重的影響。為了加速它的自然降解，我們生產時可以在其中加入光敏劑、化學助劑等，使其在使用后幾個月內即分解成無害物質。

五、結束語

開發和應用綠色化學工藝，已成為現代化學工業的發展趨勢和前沿技術，是實現可持續發展的關鍵。曾為人類文明做出過不可磨滅貢獻的有機化學化工，在21世紀，依然面臨著新的機遇和挑戰。有機化學應該發展“理想的”合成方法，即強調實用的，環境友好的，資源可持續利用的，它從簡單易得的原料出發，在溫和的條件下經過簡單的步驟，快速、高選擇性地轉化為目標分子。這就需要化學家從理念、原理、方法等方面進行改革和創新，原子經濟性、手性合成、環境友好的“潔凈”的反應介質等綠色化學原理對有機化學化工的發展將有更重要的指導意義。而綠色化學有待在理論、實踐領域中進行更深入的研究發展，其發展必然會推動人類社會的進步，相信隨著科學的進步和人們綠色意識的提高，人類賴以生存的地球環境會變得更加美好。

電氣工程學院

104班蒙仕杰

1002100442 2011 11 30

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第四篇：綠色化學與生活論文

綠色化學與生活

課 程 論 文

班級：

xxxXXXX 姓名：

xxxXXXX 學號：

xxxXXXX

指導老師： xxxXXXX

摘要：綠色生活是將環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代生活方式，包括了日常生活的方方面面，隨著人們生活節奏的加快，經濟迅速發展，同時由于過度開發和技術的相對落后造成資源日漸貧乏，環境問題也顯現出來，倡導綠色生活，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和在利用。本文旨在介紹什么是綠色化學，介紹綠色化學誕生的原因及背景，闡釋綠色化學理念，介紹綠色化學的基本原則。

關鍵詞：綠色化學 零污染 零排放 消除污染 無毒無害 環境友好 原子經濟 可再生 正文：

一、綠色化學的概念

按照美國《綠色化學》(Green Chemistry)雜志的定義，綠色化學是指:在制造和應用化學產品時應充分利用(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。而今天的綠色化學是指能夠保護環境的化學技術.它可通過使用自然能源,避免給環境造成負擔、避免排放有害物質.利用太陽能為目的的光觸媒和H能源的制造和儲藏技術的開發，并考慮節能、節省資源、減少廢棄物排放量。

綠色化學又稱“環境無害化學”、“環境友好化學”、“清潔化學”，綠色化學是近十年才產生和發展起來的，是一個 “新化學嬰兒”。它涉及有機合成、催化、生物化學、分析化學等學科,內容廣泛。綠色化學的最大特點是在始端就采用預防污染的科學手段，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”作為新世紀化學進展的主要方向之一。

綠色化學的主要特點是：

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，以減少廢物向環境排放；

3.提高原子的利用率，力圖使所有作為原料的原子都轉化成產品，實現“零排放”；

4.生產出有利于環境保護、社區安全和人體健康的環境友好的產品。

二、綠色化學產生的原因

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

傳統的化學工業給環境帶來的污染已十分嚴重，目前全世界每年產生的有害廢物達3億噸～4億噸，給環境造成危害，并威脅著人類的生存。嚴峻的現實使得各國必須尋找一條不破壞環境，不危害人類生存的可持續發展的道路。化學工業能否生產出對環境無害的化學品？甚至開發出不產生廢物的工藝？綠色化學的口號最早產生于化學工業非常發達的美國。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”由美國化學會（ACS）提出并成為美國環保署（EPA）的中心口號，并立即得到了全世界的積極響應。為了解決上述問題，綠色化學應運而生。

三、綠色化學的重要意義

傳統的化學工業給環境帶來的污染已十分嚴重，目前全世界每年產生的有害廢物達3億噸～4億噸，給環境造成危害，并威脅著人類的生存。化學工業能否生產出對環境無害的化學品？甚至開發出不產生廢物的工藝？有識之士提出了綠色化學的號召，并立即得到了全世界的積極響應。綠色化學的核心就是要利用化學原理從源頭消除污染。

綠色化學給化學家提出了一項新的挑戰，國際上對此很重視。1996年，美國設立了“綠色化學挑戰獎”，以表彰那些在綠色化學領域中做出杰出成就的企業和科學家。綠色化學將使化學工業改變面貌，為子孫后代造福。

迄今為止，化學工業的絕大多數工藝都是20多年前開發的，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，由于化學工業向大氣、水和土壤等排放了大量有毒、有害的物質。以1993年為例，美國僅按365種有毒物質排放估算，化學工業的排放量為30億磅。因此，加工費用又增加了廢物控制、處理和埋放。環保監測、達標，事故責任賠償等費用。1992年，美國化學工業用于環保的費用為1150億美元，清理已污染地區花去7000億美元。1996年美國DuPont公司的化學品銷售總額為180億美元，環保費用為10億美元。所以，從環保、經濟和社會的要求看。化學工業不能再承擔使用和產生有毒有害物質的費用。需要大力研究與開發從源頭上減少和消除污染的綠色化學。

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生。不再有廢物處理的問題，綠色化學正是實現污染防止的基礎和重要工具。1995年4月美國副總統Gore宣布了國家環境技術戰略。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年美國設立了總統綠色化學挑戰獎。這些政府行為都極大的促進了綠色化學的蓬勃發展。另外。日本也制定了新陽光計劃。在環境技術的研究與開發領域。確 定了環境無害制造技術、減少環境污染技術和二氧化碳固定與利用技術等綠色化學的內容。總之，綠色化學的研究已成為國外企業、政府和學術界的重要研究與開發萬向。這對我國既是嚴峻的挑戰，也是難得的發展機遇。

四、綠色化學的基本原則 綠色化學的核心：

利用化學原理從源頭上減少和消除工業生產對環境的污染。

綠色化學國際雜志(green chemistry)按照綠色化學的原則、最理想的化工生產方式是：

反應物的原子全部轉化為期望的最終產物。綠色化學的性質：

(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，以減少向環境排放廢物；

(3)提高原子的利用率，力圖使所有作為原料的原子都轉化為生成物，實現“零排放”；(4)生產出有利于環境保護、社區安全和人體健康的環境友好的產品。

綠色化學給化學家提出了一項新的挑戰，國際上對此很重視。1996年，美國設立了“綠色化學挑戰獎”，以表彰那些在綠色化學領域中做出杰出成就的企業和科學家。綠色化學將使化學工業改變面貌，為子孫后代造福。

綠色化學的基本原則：

綠色化學的研究者們總結出了綠色化學的12條原則，這些原則可作為實驗化學家開發和評估一條合成路線、一個生產過程、一個化合物是不是綠色的指導方針和標準。

●防止污染優于污染形成后處理。

●設計合成方法時應最大限度地使所用的全部材料均轉化到最終產品中。

●盡可能使反應中使用和生成的物質對人類和環境無毒或毒性很小。

●設計化學產品時應盡量保持其功效而降低其毒性。

●盡量不用輔助劑，需要使用時應采用無毒物質。

●能量使用應最小，并應考慮其對環境和經濟的影響，合成方法應在常溫、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。

●催化試劑優于化學計量試劑。

●化學品應設計成使用后容易降解為無害物質的類型。

●分析方法應能真正實現在線監測，在有害物質形成前加以控制。

●化工生產過程中各種物質的選擇與使用，應使化學事故的隱患最小。

五、結語

本文通過介紹什么是綠色化學，介紹綠色化學誕生的原因及背景，闡釋綠色化學理念，介紹綠色化學的基本原則，來傳播綠色化學理念，使同學們對綠色化學這一崛起的學科做更為深入的了解和認識，從而在以后的生活和實踐環節更加重視對環境和資源的保護，保護我們賴以生存的地球。

六、參考文獻

《綠色化學》(Green Chemistry)雜志

第五篇：化學與生活論文——綠色化學

綠色化學

綠色化學

摘要：本文主要闡述了綠色化學的概念，發展歷史，主要特點等等。方便大家認識綠色化學，更好的保護環境。

關鍵字：綠色化學 保護環境

一、概念

“綠色化學”由美國化學會（ACS）提出，目前得到世界廣泛的響應。其核心是利用化學原理從源頭上減少和消除工業生產對環境的污染；反應物的原子全部轉化為期望的最終產物。按照美國《綠色化學》(GreenChemistry)雜志的定義,綠色化學是指:在制造和應用化學產品時應有效利用(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。而今天的綠色化學是指能夠保護環境的化學技術.它可通過使用自然能源,避免給環境造成負擔、避免排放有害物質.利用太陽能為目的的光觸媒和氫能源的制造和儲藏技術的開發,并考慮節能、節省資源、減少廢棄物排放量。

綠色化學又稱“環境無害化學”、“環境友好化學”、“清潔化學”，綠色化學是近十年才產生和發展起來的，是一個 “新化學嬰兒”。它涉及有機合成、催化、生物化學、分析化學等學科,內容廣泛。綠色化學的最大特點是在始端就采用預防污染的科學手段,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“化學的綠色化”作為新世紀化學進展的主要方向之一。

二、發展背景及主要特點

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綠色化學

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

傳統的化學工業給環境帶來的污染已十分嚴重，目前全世界每年產生的有害廢物達3億噸～4億噸，給環境造成危害，并威脅著人類的生存。嚴峻的現實使得各國必須尋找一條不破壞環境，不危害人類生存的可持續發展的道路。化學工業能否生產出對環境無害的化學品？甚至開發出不產生廢物的工藝？綠色化學的口號最早產生于化學工業非常發達的美國。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”由美國化學會（ACS）提出并成為美國環保署（EPA）的中心口號，并立即得到了全世界的積極響應。

綠色化學又稱環境友好化學，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，以減少廢物向環境排放；3.提高原子的利用率，力圖使所有作為原料的原子都被產品所消納，實現“零排放”；4.生產出有利于環境保護、社區安全和人體健康的環境友好的產品。

三、綠色化學的重要性

傳統的化學工業給環境帶來的污染已十分嚴重，目前全世界每年產生的有害廢物達3億噸～4億噸，給環境造成危害，并威脅著人類的生存。化學工業能否生產 出對環境無害的化學品？甚至開發出不產生廢物的工藝？有識之士提出了綠色化學的號召，并立即得到了全世界的積極響應。綠色化學的核心就是要利用化學原理從源頭消除污染。

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綠色化學

綠色化學給化學家提出了一項新的挑戰，國際上對此很重視。1996年，美國設立了“綠色化學挑戰獎”，以表彰那些在綠色化學領域中做出杰出成就的企業和科學家。綠色化學將使化學工業改變面貌，為子孫后代造福。

迄今為止。化學工業的絕大多數工藝都是20多年前開發的，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，由于化學工業向大氣、水和土壤等排放了大量有毒、有害的物質。以1993年為例，美國僅按365種有毒物質排放估算。化學工業的排放量為30億磅。因此，加工費用又增加了廢物控制、處理和 埋放。環保監測、達標，事故責任賠償等費用。1992年，美國化學工業用于環保的費用為1150億美元，清理已污染地區花去7000億美元。1996年美國Dupont公司的化學 品銷售總額為180億美元。環保費用為10億美元。所以。從環保、經濟和社會的要求看。化學工業不能再承擔使用和產生有毒。有害物質的費用。需要大力研究與開發從 源頭上減少和消除污染的綠色化學。

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生。不再有廢物處理的問題，綠色化學正是實 現污染防止的基礎和重要工具。1995年4月美國副總統Gore宣布了國家環境技術戰略。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年美國設立了總統綠色化學挑戰獎。這些政府行為都極大的促進了綠色化學的蓬勃發展。另外。日本也制定了新陽光計劃。在環境技術的研究與開發領域。確 定了環境無害制造技術、減少環境污染技術和二氧化碳固定與利用技術等綠色化學的內容。總之，綠色化學的研究已成為國外企業、政府和學術界的重要研究與開發萬向。這對我國既是嚴峻的挑戰，也是難得的發展機遇。

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綠色化學

四、研究內容及情況

1、內容

綠色化學是對傳統化學的挑戰，是對傳統化學思維方式的更新和發展，因此，綠色化學的研究內容是從反應原料、反應條件、轉化方法或開發綠色產品等角度進行研究，打破傳統的化學反應，設計新的對環境友好的化學反應。包括：(1)使用無毒無害的原料；(2)利用可再生資源；(3)新型催化劑的開發研究；(4)不同反應介質的研究；(5)尋找新的轉化方法；(6)設計對人類健康和環境安全的化學產品。

2、研究情況

核心：利用化學原理從源頭上減少和消除工業生產對環境的污染。按照綠色化學的原則、在理想的化工生產方式是：反應物的原子全部轉化為期望的最終產物。

性質：(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，以減少向環境排放廢物；(3)提高原子的利用率，力圖使所有作為原料的原子都被產品所消納，實現“零排放”；(4)生產出有利于環境保護、社區安全和人體健康的環境友好的產品。

綠色化學給化學家提出了一項新的挑戰，國際上對此很重視。1996年，美國設立了“綠色化學挑戰獎”，以表彰那些在綠色化學領域中做出杰出成就的企業和科學家。綠色化學將使化學工業改變面貌，為子孫后代造福。

原則：綠色化學的研究者們總結出了綠色化學的12條原則，這些原則可作為實驗化學家開發和評估一條合成路線、一個生產過程、一個化合物是不是綠色的指導方針和標準。

1、防止污染優于污染形成后處理。

2、設計合成方法時應最大限度地使所用的全部材料均轉化到最終產品中。

3、盡

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可能使反應中使用和生成的物質對人類和環境無毒或毒性很小。

4、設計化學產品時應盡量保持其功效而降低其毒性。

5、盡量不用輔助劑，需要使用時應采用無毒物質。

6、能量使用應最小，并應考慮其對環境和經濟的影響，合成方法應在常溫、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、催化試劑優于化學計量試劑。

10、化學品應設計成使用后容易降解為無害物質的類型。

11、分析方法應能真正實現在線監測，在有害物質形成前加以控制。

12、化工生產過程中各種物質的選擇與使用，應使化學事故的隱患最小。

3、實現途徑

（1）強化綠色化學意識

綠色化學是用化學去預防污染，是設計研究沒有或僅有盡可能小的環境負作用的、并在技術上經濟上可行的化學品和化學過程。它是在始端就采用污染預防的科學手段，使過程和終端均有零排放或零污染。從根本上區別于那些通過“三廢”處理與利用來治理污染的化學方法，最大限度的追求“原子經濟性”。綠色化學不同于傳統的化學，它需將綠色化學思想貫穿于化學始終，使化學在設計、合成、分析等每一個環節都應與環境的相容無害。

(2)快速有效的篩選

在化合物的篩選過程中，可以應用組合化學技術，對不同的分子結構單元進行組合合成，得到成千上萬個產物以滿足下一步高通量篩選系統(HTS)的需要，目前通過改進的組合化學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盡可能全的資料庫，然后再確定目標產物后，第一步找出一切可以產生目標產物的反應；

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第二步把這些反應的原料作為中間目標產物找出一切可產生它們的反應，依次類推下去，直到得出一些反應路線正好使用我們預定的原料。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、不污染環境的最佳途徑。所以，將組合化學技術和計算機輔助設計技術應用到化學合成中，是一種經濟、快速的策略，為綠色化學的實現提供了極大的可能性。(3)開發綠色反應，提高原子利用率

在化學合成特別是有機合成中，減少廢物的關鍵是提高選擇性問題，即選擇最佳反應途徑，使反應物原子盡可能多地轉化為產物原子，最大限度地減少副產物，才會真正減少廢物的生成。對于大宗基本有機原料的生產來說，選擇原子經濟反應十分重要。Sd-ChemieInc.公司最近成功地開發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，對于已在工業上應用的原子經濟反應，也還需要從環境保護和技術經濟等方面繼續研究并加以改進。

(4)采用無毒無害的原料

為使制得的中間體具有進一步轉化所需的官能團和反應性，在現有化工生產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安全，需要用無毒無害的原料代替它們來生產所需的化工產品[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，經過催化脫氫，開發了安全生產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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Flexsys Americal.P.在生產一種橡膠防降解劑化學品家族的關鍵中間體4-ADPA過程中，開發了一個新的環境友好路線——使用堿性促進劑實現氫對芳環的親核取代反應，替代了傳統的氯化反應，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用是化工過程中最關鍵的技術之一。使用新的反應原料就必須新的催化劑來活化，傳統的催化劑應進行改進，使其選擇性、與反應體系的相容性清潔性都進一步提高。現在以鄰苯二酚生產方法為例：新的生產工藝采用酶E.Coli作催化劑，它能使葡萄糖活化，定向地轉化為鄰苯二酚[6]。這種新工藝避免了風險原料和試劑的使用也不產生副產品或廢棄物。由于催化劑在綠色化學中有重要地位，傳統工藝的改造需要催化劑，新的工藝同樣需要新催化劑，因此，如何設計高效無害催化劑也就成了綠色化學研究的重要內容之一。當前設計和開發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，還有很強的揮發性，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，是一種介與氣態與液態之間的流體狀態，其密度接近于液體(比氣體約大3個數量級)，而粘度接近氣態(擴散系數比液體大100倍左右)。超臨界流體CO2用作酸調節劑和惰性氣體，在多烯催化氧化反應和多烯雙鍵在酸性條件下的保護反應中有重要的應用。CO2調節β-第7 頁

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胡蘿卜素催化氧化反應體系酸性，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代替有機酸應用于氯醇化反應，是良好的酸堿調節劑，無毒、無污染，對環境友好，沒有危險，原料充足，操作容易控制，這一研究結論為相關化學工業老產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品

生物質是可再生性資源，利用生物質代替當前廣泛使用的礦物質資源可大大減輕對資源和環境的壓力，是保護環境的一個長遠的發展方向。Frost報道以葡萄糖為原料，通過酶反應可制得乙二酸、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，以經濟和技術上可行的方式，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目標[8]。(8)開發和生產綠色產品

綠色產品，或指環境友好產品，是指產品在使用過程中和使用后不會危害生態環境和人體健康，產品具有合理的使用功能及使用壽命，產品易于回收、利用和再生，報廢后易于處置，在環境條件下易于降解。如為日常生活使用生產的包裝材料，可以進行再利用，目前大量使用的聚苯乙烯發泡塑料快餐盒，使用以后成為垃圾，在自然條件下，需數百年方能降解，對環境帶來嚴重的影響。為了加速它的自然降解，我們生產時可以在其中加入光敏劑、化學助劑等，使其在使用后幾個月內即分解成無害物質。

五、研究成果

1.開發“原子經濟”反應 Trost在l991年首先提出了原子經濟性(Atom economy 的概念，即原料分子中究竟有百分之幾的原子轉化成了產

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綠色化學

物。理想的原子經濟反應是原料分子 中的原子百分之百地轉變成、產物，不生副產物或廢物。實現廢物的“零排放”(Zeroemission)。對于大宗基本有機原料的生產來說，選擇原子經濟反應十分重要。

近年來，開發新的原子經濟反應已成為綠色化學研究的熱點之一。國內外均在開發鈦硅分子篩上催化氧化丙烯制環氧丙烷的原子經濟新方法。此外，針對鈦硅分子篩催化反應體系，開發降低鈦硅分子篩合成成本的技術，開發與反應匹配的工藝和反應器仍是今后努力的方向。

在已有的原于經濟反應如烯烴氫甲酰化反應中。雖然反應已經是理想的。但是原用的油溶性均相銠絡合催化劑與產品分離比較復雜，或者原用的鈷催 化劑運轉過程中仍有廢催化劑產生，因此對這類原子經濟反應的催化劑仍有改進的余地。所以近年來開發水溶性均相絡合物催化劑已成為一個重要的研究領域。由于水溶性 均相絡合物催化劑與油相產品分離比較容易。再加以水為溶劑，避免了使用揮發性有機溶劑，所擬開發水溶性均相絡合催化劑也已成為國際上的研究熱點。除水溶性銠-膦 絡合物已成功用于丙烯氫甲酰化生產外，近年來水溶性銠-膦、釕-膦、鈀-膦絡合物在加氫二聚、選擇性加氫、C一C鍵偶聯等方面也已獲得重大進展，C6以上烯烴氨甲酰化 制備高碳醛、醇的兩相催化體系的新技術國外正在積極研究。以上可見，對于已在工業上應用的原子經濟反應。也還需要從環境保護和技術經濟等方面繼續研究。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化所需的官能團和反應性，在現有化工生產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安全。需要用無毒無害的原料代替它們來生產所需的化工產品。

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綠色化學

在代替劇毒的光氣作原料生產有機化工原料方面。Riley等報道了工業上已開發成功一種由胺類和二氧比碳生產異氰酸酯的新技術。在特殊的反應體系 中采用一氧化碳直接羰化有機胺生產異氰酸酯的工業化技術也由Manzer，;開發成功。Tundo報道了用二氧化碳代替光氣生產碳酸二甲酯的新方法。Komiya研究開發了在固態 熔融的狀態下。采用雙酚A和碳酸二甲酯聚合生產聚碳酸酯的新技術。它取代了常規的光氣合成路線。并同時實現了兩個綠色化學目標。一是不使用有毒有害的原料，二是 由于反應在熔融狀態下進行。不使用作為溶劑的可疑的致癌物一甲基氯化物。

關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。經過催化蛻氫。開發了安全生產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年美國總統綠色化學挑戰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，對設備的腐蝕嚴重、對人身危害和產生廢渣、污染環境。為了保護環境。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，改善了生產環境，已工業化。在固體酸烷基化的研究中。還應進一步提高催化劑的選擇性。以降低產品中的雜質含量;提高催化劑的穩定性。以延長運轉周期;降低原料中的苯烯比。以提高經濟效益。異丁烷與丁烯的烷基化是煉油工業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，限制汽

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綠色化學

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 大量的與化學品制造相關的污染問題不僅來源于原料和產品，而且源自在其制造過程中使用的物質。最常見的是在反應介質、分離和配方中所用的溶劑。當前廣泛使用的溶劑是揮發性有機化合物(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 代替揮發性有機化合物作溶劑已成為綠色化學的重要研究方向。

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。因而有常規液態溶劑的溶解度;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節。超臨界二氧化碳的最大優點是無毒、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。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也是避免使用揮發性溶劑的一個研究動向，如用微波來促進固、固相有機反應。

5、利用可再生的資源合成化學品

利用生物量(生物原料)(Biomass)代替當前廣泛使用的石油，是保護環境的一個長遠的發展方

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綠色化學

向。1996年美國總統綠色化學挑戰獎中的學術獎授予TaxaA大學M.Holtzapp教授，就是南于其開發了一系列技術。把廢生物質轉化成動物飼料、工業化學品和然料。

物質主要由淀粉及紆維素等組成。前者易于轉化為葡萄糖。而后者則由于結晶及與木質素共生等原因，通過纖維素酶等轉比為葡萄糖。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，以經濟和技術上可行的方式，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目標。

另外,Gfoss首創了利用生物或農業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保問題，因此引起人們的特別興趣。具優越性在于聚 合物原料單體實現了無害化;生物催化轉化方法優于常規的聚合萬法@Gross的聚合物還具有生物降解功能。

6,環境友好產品 在環境友好產品方面。從1996年美國總統綠色化學挑戰獎看，設計更安全他學品獎授予RohmHaas公司。由于其開發成功一種環境友好的海洋生物防垢劑。小企業獎授予Donlar公司。因其開發了兩個高效工藝以生產熱聚天冬氨酸，它是一種代替丙烯酸的可生物降解產品。

在環境友好機動車燃料方面，隨著環境保護要求的日益嚴格。1990年美國清潔空氣法(修正案)規定，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的臭氧和光化學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

種新配萬汽油的質量要求已推動了汽油的有關煉油技術的發展。

柴油是另一類重要的石油煉制產品。對環境友好柴油。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，一是要有性能優異的深度加氫脫硫催化劑;二是要開發低壓的深度脫硫/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、結束語

開發和應用綠色化學工藝，已成為現代化學工業的發展趨勢和前沿技術，是實現可持續發展的關鍵。曾為人類文明做出過不可磨滅貢獻的有機化學化工，在21世紀，依然面臨著新的機遇和挑戰。有機化學應該發展“理想的”合成方法，即強調實用的，環境友好的，資源可持續利用的，它從簡單易得的原料出發，在溫和的條件下經過簡單的步驟，快速、高選擇性地轉化為目標分子。這就需要化學家從理念、原理、方法等方面進行改革和創新，原子經濟性、手性合成、環境友好的“潔凈”的反應介質等綠色化學原理對有機化學化工的發展將有更重要的指導意義。而綠色化學有待在理論、實踐領域中進行更深入的研究發展，其發展必然會推動人類社會的進步，相信隨著科學的進步和人們綠色意識的提高，人類賴以生存的地球環境會變得更加美好。

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化學信息學

學院：化材院

班級：化學

姓名：王興龍

學號：2010111150