绿色化学综述性论文

无污染、环保耗能低是绿色化学

化学工业是环境污染较为严重的部门，从原料到产品，从生产到使用，都有造成环境污染的因素。化学工业的特点是产品多样化，原料路线多样化和生产方法多样化，随着化工产品、原料和生产方法的不同，污染物也多种多样。当今的化工产品及其生产过程多半是以20世纪前50年的技术为基础发展起来的，对环境产生了诸多不良的影响。从化学过程中环保、经济和社会的要求看，化学工业已无力承担因使用而产生对环境有毒、有害的物质所必须花费的高昂治理费用，这些费用已逐渐成为化学工业的巨大负担。在这样的背景下，从源头上减少和消除污染的清洁生产即绿色化学应运而生了。绿色化学是对现有化学过程的革命，它涉及到化学过程的方方面面，其任务十分艰巨，但又十分重要。它为新世纪化学工作者提供了非常难得的机遇和挑战。绿色化学是2l世纪的化学，将整个化学转变成绿色，不仅前景无限美好，而且是可以做到也是应当努力去做到的。 我们此刻已经是大学四年级的学生了，即将成为一名新世纪化学工作者，有必要了解绿色化学与环境保护，而且在将来的工作当中，要有意识的朝着绿色化学方向前进。使得化工与环境能够友好的共存。课题分析《绿色化学与环境保护》是属于环境科学方面的范畴，同时与化工类学科存在着必然的联系。此题目包含两个关键词，即绿色化学和环境保护。1．主题概念：（1）绿色化学又称环境友好化学（Environmentally Friendly Chemistry）、环境无害化学（Environmentally Benign Chemistry）、清洁化学（Clean Chemistry）。绿色化学是用化学的技术和方法去减少或消除有害物质的产生和使用，但它不是一般的控制污染，而是从根本上消灭污染，它不再使用有毒、有害的物质，不再产生废物，是一门从源头上防止污染的化学。（2）绿色化学的研究主要包括以下内容：选择可更新的原材料；设计低公害的化学合成方法；原子经济性化学反应；应用催化转化并开发新催化剂； 设计更安全的化学产品和化工过程； 降低化学过程能耗， 尽可能采用在环境温度和常压下进行的合成方法；尽可能不用助剂或附料，必要时选用无毒的助剂或附料；生产本质上更安全的化学产品；防止产生污染的过程分析；化学品的可降解性。2．中英文主题词：（1）中文主题词：绿色化学；环境保护；绿色化工；化工企业（2）英文主题词：Green chemistry；environmental protection；3．主题的现状：在绿色化学与化工领域，目前已开展了以下几方面的研究：可替代的原料、试剂、溶剂，新型催化剂与合成过程等等。在某些领域已经取得了一定的成果，而且部分实现了工业化生产。如通过对废弃的物质进行处理，将其转化为动物饲料和有机化学品：利用无毒无害的原料代替剧毒的光气、氢氰酸生产有机原料；利用生物技术以废弃物为原料生产常用的有机原料；采用超临界CO2。代替有机溶剂作为油漆和涂料的喷雾剂。绿色化学产品也称清洁化学产品，要求其具有可回收利用性、可处理性或可重新加工性等性能。近年来在这方面也取得了新的进展。检索过程1．所选用的中文数据库（中国期刊网，维普中文科技期刊数据库）（1）中国期刊网 检索策略：主题词：绿色化学 环境保护 检索到4篇切题的文章，如下：坚持科学发展观 推进绿色化学发展【摘要】科学发展观与环境保护有着密切的内在联系，当前如何把科学发展观落实到生态环境保护中，是一个非常重要而紧迫的问题。绿色化学是从根本上治理环境污染的必由之路，是对人类健康和生存环境可持续发展的根本保证。坚持科学发展观，积极探索，勇于创新，大力发展绿色化学，为我们赖以生存的地球和子孙万代带来兴旺发达。 【关键词】科学的发展观；环境保护；绿色化学 【中图分类号】F3【文献标识码】A 【文章编号】1002-736x(2005)09-0132-03绿色化学及绿色化学的实施与展望作者：宿辉 栾凤虎【摘要】 随着21世纪的到来,社会可持续发展及其所涉及的生态、环境、资源、经济等问题成为国际社会关注的焦点,被提到发展战略的高度。更为严厉的保护环境的法规不断出台,促使各界把注意力集中到从本源上杜绝或减少废弃物的产生,而不是产生污染后的治理。绿色化学正是实现污染防止的基础和重要工具,是更高层次的化学,大力发展绿色化学是从根本上治理环境污染的必由之路。【关键词】 绿色化学;有机化学;环境保护【中图分类号】G642;O6-0 【文献标识码】B【文章编号】1672 3805(2005)03 0082 02绿色化学与环境保护作者：敖波，李建平【摘要】 绿色化学致力于从源头上制止污染物的生成，它研究的问题遍及化学的整个领域。本文介绍了绿色化学的概念、原则及绿色化学与环境保护的关系，并对绿色化学原理在化工生产中的应用进行了阐述。 【关键词】绿色化学；原子经济性；环境保护 【中图分类号】X131 【文献标识码】A 【文章编号】1673-1891(2005)04-0096-03绿色化学与循环经济作者：季 胤【摘要】 从绿色化学的内涵和循环经济的特点出发,论述了要实现“以人为本”、“全面、协调、可持续发展”及“统筹兼顾”的科学发展观,必须大力发展绿色化学。【关键词】 绿色化学 环境保护 循环经济 可持续发展 调整检索策略，如下： 检索策略：主题词：绿色化工 化工企业 检索到2篇切题的文章，如下：绿色化工技术的进展【摘要】绿色化工技术是指在绿色化学基础上开发的从源头上阻止环境污染的化工技术。近年来这方面的研究与开发主要是围绕“原子经济”反应、无毒无害原料、催化剂、溶剂和环境友好产品开展的。本文评述了绿色化工技术的一些主要研究进展。【关键词】绿色化工技术，环境保护，评述绿色化工是实现化工行业可持续发展的必然趋势作者：陈俊平,吴翠霞【摘要】 绿色化工就是用先进的化工技术和方法来减少或消除那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的各种物质的一种技术手段。它是人类和化工行业可持续发展的客观要求,是控制化工污染的最有效手段,是化工行业可持续发展的必然选择。为此开展绿色化工的技术途径与思路应该是:采用分子设计技术和产品生命周期全过程绿色化控制的策略来设计化工新产品;改革传统化工产品体系,利用可再生资源和生物化工方法寻求无污染的新产品或替代品,从源头上控制化工污染的发生。同时还应该开展绿色化工的教育、宣传、信息交流和人才培养工作,对新建项目进行全过程环境影响评价,鼓励化工企业推进绿色化工生产。【关键词】绿色化工;环境保护;可持续发展 ③论化学工业的绿色革命 作者：郑 毅【摘要】 在环境保护风起云涌的今天， 随着科技的不断发展和人们环保意识的不断提高， 全球掀起了一场绿色浪潮， 催生了绿色企业的发展。作为工业污染大户的化工企业， 面对国际上兴起的绿色革命， 如何树立可持续发展观念并在建立和谐社会中开创新的发展空间。本文试图从绿色化学的兴起， 清洁生产目标、内容和特点。在创建“绿色化工”企业的过程中结合绿色营销理论 ， 讨论化工企业未来发展的趋势和方向。【关键词】 化工企业； 绿色化学； 清洁生产； 绿色营销【中图分类号】 X506，X38【文献标识码】A【文章编号】 1007－ 3558（2005）04－ 0023－ 05 （2）维普中文科技期刊数据库 检索策略：主题词：绿色化学 环境保护 检索到1篇切题的文章，如下：绿色化学与技术在化学工业中的应用作者：朱明乔 谢方友 吴廷华【摘要】化学工业要走可持续发展的道路必须在生产技术上有质的变化。从绿色化学和技术的角度出发，认为化工生产技术的绿色化，即清洁生产技术的应用，对环境污染从源头上减少或消除起决定性作用。述评了近年来的一些主要化工生产清洁技术。【关键词】绿色化学与技术 环境保护 述评 1篇全文复制如下：绿色化学与环境保护敖波，李建平( 西昌学院 生化系，四川 西昌 615022； 西昌市川兴中学，四川 西昌 615021） 【摘要】 绿色化学致力于从源头上制止污染物的生成，它研究的问题遍及化学的整个领域。本文介绍了绿色化学的概念、原则及绿色化学与环境保护的关系，并对绿色化学原理在化工生产中的应用进行了阐述。 【关键词】绿色化学；原子经济性；环境保护 【中图分类号】X131 【文献标识码】A 【文章编号】1673-1891(2005)04-0096-03 近几十年来,化学科学及化学工业的迅猛发展,为人类创造了巨大的物质财富和现代文明,但“三废”的排放也对环境造成较为严重的污染，成为日益严峻的环境问题。化学面临着人类可持续发展、环境保护等的巨大挑战，如何从根本上降低、以至消除副产品或废弃物的生成，从而达到保护和改善人类赖以生存的环境，成为化学工作者面临的重大问题。绿色化学正是在这一背景下应运而生的。1 绿色化学概述1 绿色化学的内涵绿色化学又称环境无害化学、环境友好化学、清洁化学，是指设计没有或只有尽可能小的环境负作用，并且在技术上和经济上可行的化学品和化学过程。绿色化学主张在通过化学转换获取新物质的过程中充分利用每个原子，具有“原子经济性”。其最大特点在于它是在始端就采用实现污染预防的科学手段，因而过程和终端均为零排放或零污染。因此它既能够充分利用资源，又能够实现防止污染，是发展生态经济和工业的关键。2 绿色化学的基本原则Anastas等在《绿色化学—理论和应用》一书中提出了绿色化学的12条原则，这12条原则是：（1）防止废物的生成比其生成后再处理更好；（2）设计合成方法应使生产过程中所采用的原料最大量地进入产品之中：（3）设计合成方法时，无论原料、中间产品还是最终产品，均应对人体健康和环境无毒、无害（包括毒性极小）；（4）化工产品设计时，必须使其具有高效的功能，同时也要减少其毒性；（5）应尽可能避免使用溶剂、分离试剂等助剂，如不可避免，也要选用无毒无害的助剂；（6）合成方法必须考虑过程中能耗对成本与环境的影响，应设法降低能耗，最好采用在常温常压下的合成方法；（7）在技术可行和经济合理的前提下，采用可再生资源代替消耗性资源；（8）在可能的条件下，尽量不用不必要的衍生物，如限制性基团、保护/去保护作用、临时调变物理/化学工艺；（9）合成方法中采用高选择性的催化剂比使用化学计量助剂更优越；（10）化工产品要设计成在其使用功能终结后，它不会永存于环境中，要能分解成可降解的无害产物；（11）进一步发展分析方法，对危险物质在生成前实行在线监测和控制；（12）要选择化学生产过程的物质使化学意外事故（包括渗透、爆炸、火灾等）的危险性降低到最小程度。从这12条原则可以看出，绿色化学涉及化学反应的全过程，它不仅要求从末端控制污染，而且要求一体化预防污染。它第一次着眼于防止污染物的形成，致力于最终使污染物处理成为不必要，从而从源头上控制了污染。

就是无污染化学,最好零排放,提倡是出于保护环境

当今，化学的发展非常迅速。在20世纪发现和人工合成的化合物的种类是2285万多种，是此之前发现的所有化合物总数的41倍强。但“化学家太谦虚”，20世纪化学取得的辉煌成就，并未获得社会应有的认可。1 化学所面临的挑战1 化学的形象正在被与其交叉的学科的巨大成功所埋没化学是一门中心科学，化学与生命、材料等八大朝阳科学有非常密切的联系，产生了许多重要的交叉学科，但化学作为中心学科的形象反而被其交叉学科的巨大成就所埋没。化学这门重要的中心科学（central science）反而被社会看作是伴娘科学（bridesmaid science）而不受重视。2 化学正被各种各样的环境污染问题所困扰化学的发展在不断促进人类进步的同时，在客观上使环境污染成为可能，但是起决定性的是人的因素，最终要靠人们的认识不断提升来解决这个问题。一些著名的环境事件多数与化学有关，诸如臭氧层空洞、白色污染、酸雨和水体富营养化等；另一方面把所有的环境问题都归结为化学的原因，显然是不公平的，比如森林锐减、沙尘暴和煤的燃烧等。这当然与化学没有树立好自己的品牌有关系，在最早的化学工艺流程里面，根本没有把废气和废渣的处理纳入考虑范围，因此很多化学工艺都是会带来环境污染的。现在，有些人把化学和化工当成了污染源。人们开始厌恶化学，进而对化学产生了莫名其妙的恐惧心理，结果造成凡是有“人工添加剂”的食品都不受欢迎，有些化妆品厂家也反复强调本产品不含有任何“化学物质”。事实上，这些是对化学的偏见，监测、分析和治理环境的却恰恰是化学家。2 绿色化学是应对挑战的必然科学不但要认识世界和改造世界，还要保护世界。化学也如此，为了应对化学所面临的挑战，提倡绿色化学是刻不容缓。1 绿色化学的概念绿色化学又称环境无害化学、环境友好化学或清洁化学，是指化学反应和过程以“原子经济性”为基本原则,即在获取新物质的化学反应中充分利用参与反应的每个原料原子，在始端就采用实现污染预防的科学手段，因而过程和终端均为零排放和零污染，是一门从源头阻止污染的化学。绿色化学不同于环境保护，绿色化学不是被动地治理环境污染，而是主动的防止化学污染，从而在根本上切断污染源，所以绿色化学是更高层次的环境友好化学。2绿色化学的产生及其背景当今，可持续发展观是世人普遍认同的发展观。它强调人口、经济、社会、环境和资源的协调发展，既要发展经济，又要保护自然资源和环境，使子孙后代能永续发展。绿色化学正是基于人与自然和谐发展的可持续发展理论。在1984年，美国环保局(EPA)提出“废物最小化”，这是绿色化学的最初思想。1989年，美国环保局又提出了“污染预防”的概念。 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。1992年，美国环保局又发布了“污染预防战略”。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，标志着绿色化学的正式产生。我国也紧跟世界化学发展的前沿，在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。 3 绿色化学的核心内容原子经济性是绿色化学的核心内容，这一概念最早是1991年美国Stanford大学的著名有机化学家Trost（为此他曾获得了1998年度的“总统绿色化学挑战奖”的学术奖）提出的，即原料分子中究竟有百分之几的原子转化成了产物。理想的原子经济反应是原料分子中的原子百分之百地转变成产物，不产生副产物或废物，实现废物的“零排放”。他用原子利用率衡量反应的原子经济性，认为高效的有机合成应最大限度地利用原料分子的每一个原子，使之结合到目标分子中。绿色化学的原子经济性的反应有两个显著优点：一是最大限度地利用了原料，二是最大限度地减少了废物的排放。原子利用率的表达式是： 原子利用率= （预期产物的式量/反应物质的式量之和）×100% 如无公害氧化剂过氧化氢的制备可采用乙基蒽醌法，即由氢和氧在2-乙基蒽醌和Pd为催化剂作用下直接合成，2-乙基蒽醌复出并可循环使用。此反应原子利用率为100%，体现了原子经济性，减少废物的生成和排放,是典型的零排放例子。4 绿色化学的12项原则和5R原则为了简述了绿色化学的主要观点，PTAnastas和JCWaner曾提出绿色化学的12项原则，这12项原则对我们今后从事绿色化学的研究具有一定的指导作用。Ⅰ．防止——防止产生废弃物要比产生后再去处理和净化好得多。 Ⅱ．讲原子经济——应该设计这样的合成程序，使反应过程中所用的物料能最大限度地进到终极产物中。 Ⅲ．较少有危害性的合成反应出现——无论如何要使用可以行得通的方法，使得设计合成程序只选用或产出对人体或环境毒性很小最好无毒的物质。 Ⅳ．设计要使所生成的化学产品是安全的——设计化学反应的生成物不仅具有所需的性能，还应具有最小的毒性。 Ⅴ．溶剂和辅料是较安全的——尽量不同辅料（如溶剂或析出剂）当不得已使用时，尽可能应是无害的。 Ⅵ．设计中能量的使用要讲效率——尽可能降低化学过程所需能量，还应考虑对环境和经济的效益。合成程序尽可能在大气环境的温度和压强下进行。 Ⅶ．用可以回收的原料——只要技术上、经济上是可行的，原料应能回收而不是使之变坏。Ⅷ．尽量减少派生物——应尽可能避免或减少多余的衍生反应（用于保护基团或取消保护和短暂改变物理、化学过程），因为进行这些步骤需添加一些反应物同时也会产生废弃物。 Ⅸ．催化作用——催化剂（尽可能是具选择性的）比符合化学计量数的反应物更占优势。 Ⅹ．要设计降解——按设计生产的生成物，当其有效作用完成后，可以分解为无害的降解产物，在环境中不继续存在。 Ⅺ．防止污染进程能进行实时分析——需要不断发展分析方法，在实时分析、进程中监测，特别是对形成危害物质的控制上。 Ⅻ．特别是从化学反应的安全上防止事故发生——在化学过程中，反应物（包括其特定形态）的选择应着眼于使包括释放、爆炸、着火等化学事故的可能性降至最低。 为了更明确的表述绿色化学在资源使用上的要求，人们又提出了5R理论：Ⅰ．减量——Reduction 减量是从省资源少污染角度提出的。减少用量、在保护产量的情况下如何减少用量，有效途径之一是提高转化率、减少损失率。②减少“三废”排放量。主要是减少废气、废水及废弃物（副产物）排放量，必须排放标准以下。Ⅱ．重复使用——Reuse 重复使用这是降低成本和减废的需要。诸如化学工业过程中的催化剂、载体等，从一开始就应考虑有重复使用的设计。Ⅲ．回收——Recycling 回收主要包括：回收未反应的原料、副产物、助溶剂、催化剂、稳定剂等非反应试剂。 Ⅵ．再生——Regeneration 再生是变废为宝，节省资源、能源，减少污染的有效途径。它要求化工产品生产在工艺设计中应考虑到有关原材料的再生利用。 Ⅴ．拒用——Rejection 拒绝使用是杜绝污染的最根本办法，它是指对一些无法替代，又无法回收、再生和重复使用的毒副作用、污染作用明显的原料，拒绝在化学过程中使用。3 绿色化学的发展前景1反应原料的绿色化 即反应原料符合5R原则。2原子经济性反应 在基本有机原料的生产中，已有一些原子经济性反应的典范，如丙烯氢甲酰化制丁醛、甲醇羰化制醋酸和从丁二烯和氢氰酸合成己二腈等。3高效合成法 不涉及分离高效的的多步合成无疑是洁净技术的重要组成部分。提高反应的选择性———定向合成 如不对称合成。环境友好催化剂 例如在正己烷的裂解反应中，固体酸SiO2-AlCl3比普通AlCl3具有更好的选择性，更小的腐蚀性。物理方法促进化学反应 如微波引发和促进Diels Alder反应、Claisen重排、缩合等许多重要的有机反应。酶促有机化学反应 酶促有机化学反应有高效性、选择性、反应条件温和和自身对环境友好等特点。8溶剂 化学污染不仅来源于原料和产品,而且与反应介质、分离和配方中使用的溶剂有关,有毒挥发性溶剂替代品的研究是绿色化学的重要研究方向。如超临界流体、水相有机合成和室温熔盐溶剂等。计算机辅助绿色化学设计和模拟 在化学化工领域,计算机已广泛用于构效分析、结构解析、反应性预测、故障诊断及控制等许多方面。无疑,计算机在寻找符合绿色化学原则的最佳反应路线、化工过程最优化、产品设计等方面推动了绿色化学的更快发展。10环境友好产品 如可降解塑料、环境友好农药、绿色燃料、绿色涂料和CFCs替代物等。绿色化学为化学的发展注入了新的活力，在21世纪化学必将大有可为。