环境化学与绿色化学主题论文

大气污染主要是指大气的化学性污染。大气中化学性污染物的种类很多，对人体危害严重的多达几十种。我国的大气污染属于煤炭型污染①(如图)，主要的污染物是烟尘和二氧化硫，此外，还有氮氧化物和一氧化碳等。这些污染物主要通过呼吸道进入人体内，不经过肝脏的解毒作用，直接由血液运输到全身。所以，大气的化学性污染对人体健康的危害很大。这种危害可以分为慢性中毒、急性中毒和致癌作用三种。慢性中毒大气中化学性污染物的浓度一般比较低，对人体主要产生慢性毒害作用。科学研究表明，城市大气的化学性污染是慢性支气管炎、肺气肿和支气管哮喘等疾病的重要诱因。急性中毒在工厂大量排放有害气体并且无风、多雾时，大气中的化学污染物不易散开，就会使人急性中毒。例如，1961年，日本四日市的三家石油化工企业，因为不断地大量排放二氧化硫等化学性污染物，再加上无风的天气，致使当地居民哮喘病大发生。后来，当地的这种大气污染得到了治理，哮喘病的发病率也随着降低了。致癌作用大气中化学性污染物中具有致癌作用的有多环芳烃类(如3，4-苯并芘)和含Pb的化合物等，其中3，4-苯并芘引起肺癌的作用最强烈(如图)。燃烧的煤炭、行驶的汽车和香烟的烟雾中都含有很多的3，4-苯并芘。大气中的化学性污染物，还可以降落到水体和土壤中以及农作物上，被农作物吸收和富集后，进而危害人体健康。大气污染还包括大气的生物性污染和大气的放射性污染。大气的生物性污染物主要有病原菌、霉菌孢子和花粉。病原菌能使人患肺结核等传染病，霉菌孢子和花粉能使一些人产生过敏反应。大气的放射性污染物，主要来自原子能工业的放射性废弃物和医用X射线源等，这些污染物容易使人患皮肤癌和白血病等。②．水污染与人体健康河流、湖泊等水体被污染后(如图)，对人体健康会造成严重的危害，这主要表现在以下三个方面。第一，饮用污染的水和食用污水中的生物，能使人中毒，甚至死亡。例如，1956年，日本熊本县的水俣湾地区出现了一些病因不明的患者。患者有痉挛、麻痹、运动失调、语言和听力发生障碍等症状，最后因无法治疗而痛苦地死去，人们称这种怪病为水俣病。科学家们后来研究清楚了这种病是由当地含Hg的工业废水造成的。Hg转化成甲基汞后，富集在鱼、虾和贝类的体内，人们如果长期食用这些鱼、虾和贝类，甲基汞就会引起以脑细胞损伤为主的慢性甲基汞中毒。孕妇体内的甲基汞，甚至能使患儿发育不良、智能低下和四肢变形。第二，被人畜粪便和生活垃圾污染了的水体，能够引起病毒性肝炎、细菌性痢疾等传染病，以及血吸虫病等寄生虫疾病。第三，一些具有致癌作用的化学物质，如砷 (As)、铬(Cr)、苯胺等污染水体后，可以在水体中的悬浮物、底泥和水生生物体内蓄积。长期饮用这样的污水，容易诱发癌症。③．固体废弃物污染与人体健康固体废弃物是指人类在生产和生活中丢弃的固体物质，如采矿业的废石，工业的废渣，废弃的塑料制品(如图)，以及生活垃圾。应当认识到，固体废弃物只是在某一过程或某一方面没有使用价值，实际上往往可以作为另一生产过程的原料被利用，因此，固体废弃物又叫“放在错误地点的原料”。但是，这些“放在错误地点的原料”，往往含有多种对人体健康有害的物质，如果不及时加以利用，长期堆放，越积越多，就会污染生态环境，对人体健康造成危害。④．噪声污染与人体健康噪声对人的危害是多方面的：第一，损伤听力。长期在强噪声中工作，听力就会下降，甚至造成噪声性耳聋。第二，干扰睡眠。当人的睡眠受到噪声的干扰时，就不能消除疲劳、恢复体力。第三，诱发多种疾病。噪声会使人处在紧张状态，致使心率加快、血压升高，甚至诱发胃肠溃疡和内分泌系统功能紊乱等疾病。第四，影响心理健康。噪声会使人心情烦躁，不能集中精力学习和工作，并且容易引发工伤和交通事故。因此，我们应当采取多种措施，防治环境污染，使包括人类在内的所有生物都生活在美好的生态环3．环境污染对生物的影响，环境污染与“三致作用”环境污染往往具有使人或哺乳动物致癌、致突变和致畸的作用，统称“三致作用”。“三致作用”的危害，一般需要经过比较长的时间才显露出来，有些危害甚至影响到后代。①．致癌作用致癌作用是指导致人或哺乳动物患癌症的作用。早在1775年，英国医生波特就发现清扫烟囱的工人易患阴囊癌，他认为患阴囊癌与经常接触煤烟灰有关。1915 年，日本科学家通过实验证实，煤焦油可以诱发皮肤癌。污染物中能够诱发人或哺乳动物患癌症的物质叫做致癌物。致癌物可以分为化学性致癌物(如亚硝酸盐、石棉和生产蚊香用的双氯甲醚)、物理性致癌物(如镭的核聚变物)和生物性致癌物(如黄曲霉毒素)三类。②．致突变作用致突变作用是指导致人或哺乳动物发生基因突变、染色体结构变异或染色体数目变异的作用。人或哺乳动物的生殖细胞如果发生突变，可以影响妊娠过程，导致不孕或胚胎早期死亡等。人或哺乳动物的体细胞如果发生突变，可以导致癌症的发生。常见的致突变物有亚硝胺类、甲醛、苯和敌敌畏等。③．致畸作用致畸作用是指作用于妊娠母体，干扰胚胎的正常发育，导致新生儿或幼小哺乳动物先天性畸形的作用。20世纪60年代初，西欧和日本出现了一些畸形新生儿。科学家们经过研究发现，原来孕妇在怀孕后的30天～50天内，服用了一种叫做“反应停”的镇静药，这种药具有致畸作用。目前已经确认的致畸物有甲基汞和某些病毒等

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。

大气污染对人体的危害主要表现为呼吸道疾病；对植物可使其生理机制受抑制，生长不良，抗病抗虫能力减弱，甚至死亡；大气污染还能对气候产生不良影响，如降低能见度，减少太阳的辐射(据资料表明，城市太阳辐射强度和紫外线强度要分别比农村减少10～30%和10～25%)而导致城市佝偻发病率的增加；大气污染物能腐蚀物品，影响产品质量；近十几年来，不少国家发现酸雨，雨雪中酸度增高，使河湖、土壤酸化、鱼类减少甚至灭绝，森林发育受影响，这与大气污染是有密切关系的。 各种大气污染物对人体的影响。 煤烟 引起支气管炎等。如果煤烟中附有各种工业粉尘(如金属颗粒)，则可引起相应的尘肺等疾病。 硫酸烟雾 对皮肤、眼结膜、鼻粘膜、咽喉等均有强烈刺激和损害。严重患者如并发胃穿孔、声带水肿、狭窄、心力衷竭或胃脏刺激症状均有生命危险。 铅 略超大气污染允许深度以上时，可引起红血球碍害等慢性中毒症状，高浓度时可引起强烈的急性中毒症状。 二氧化硫 浓度为1－5ppm时可闻到嗅味，5ppm长吸入可引起心悸、呼吸困难等心肺疾病。重者可引起反射性声带痉挛，喉头水肿以至窒息。 氧化氮 主要指一氧化氮和二氧化氮，中毒的特征是对深部呼吸道的作用，重者可臻肺坏疽；对粘膜、神经系统以及造血系统均有损害，吸入高浓度氧化氮时可出现窒息现象。 一氧化碳 对血液中的血色素亲和能力比氧大210倍，能引起严重缺氧症状即煤气中毒。约100ppm时就可使人感到头痛和疲劳。 臭氧 其影响较复杂，轻病表现肺活量少，重病为支气管炎等。 硫化氢 浓度为100ppm吸入2－15分钟可使人嗅觉疲劳，高浓度时可引起全身碍害而死亡。 氰化物 轻度中毒有粘膜刺激症状，重者可使意识逐渐昏，虽直性痉挛，血压下降，迅速发生呼吸障碍而死亡。氰化物中毒后遗症为头痛，失语症、癫痫发作等。氰化物蒸汽可引起急性结膜充血、气喘等。 氟化物 可由呼吸道、胃肠道或皮肤侵入人体，主要使骨骼、造血、神经系统、牙齿以及皮肤粘膜等受到侵害。重者或因呼吸麻痹、虚脱等而死亡。 氯 主要通过呼吸道和皮肤粘膜对人体发生中毒作用。当空气中氯的浓度达04～06毫克/升时，30～60分钟即可致严重中毒，如空气中氯的浓度达3毫克/升时，则可引起肺内化学性烧伤而迅速死亡。据统计，全世界每年排入大气的污染物约有6亿多吨。污染源主要是以下三方面： 生活污染源：如家庭、商业服务部门等燃煤排放的烟尘和废气。 交通污染源：如汽车、火车、飞机、船舶等排放的废气。 工业污染源：如发电厂、钢铁厂、水泥厂、氮肥厂、烧碱厂及其它各类化工厂排放的废气和粉尘。 主要大气污染物有两大类： 气态污染物（如二氧化硫、硫化氢、一氧化碳、二氧化碳、二氧化氮、氨、氯气等） 颗粒态污染物（如烟、雾、粉尘）：水体受污染的原因 人类生产活动造成的水体污染中。工业引起的水体污染最严重。如工业废水，它含污染物多，成分复杂，不仅在水中不易净化，而且处理也比较困难。 工业废水，是工业污染引起水体污染的最重要的原因。它占工业排出的污染物的大部分。工业废水所含的污染物因工厂种类不同而千差万别，即使是同类工厂，生产过程不同，其所含污染物的质和量也不一样。工业除了排出的废水直接注入水体引起污染外，固体废物和废气也会污染水体。。。。。。 农业污染首先是由于耕作或开荒使土地表面疏松，在土壤和地形还未稳定时降雨，大量泥沙流入水中，增加水中的悬浮物。 还有一个重要原因是近年来农药、化肥的使用量日益增多，而使用的农药和化肥只有少量附着或被吸收，其余绝大部分残留在土壤和漂浮在大气中，通过降雨，经过地表径流的冲刷进入地表水和渗入地表水形成污染。 城市污染源是因城市人口集中，城市生活污水、垃圾和废气引起水体污染造成的。城市污染源对水体的污染主要是生活污水，它是人们日常生活中产生的各种污水的混合液，其中包括厨房、洗涤房、浴室和厕所排出的污水。 世界上仅城市地区一年排出的工业和生活废水就多达500立方公里，而每一滴污水将污染数倍乃至数十倍的水体。水污染后，通过饮水或食物链，污染物进入人体，使人急性或慢性中毒。砷、铬、铵类、笨并(a)芘等，还可诱发癌症。被寄生虫、病毒或其它致病菌污染的水，会引起多种传染病和寄生虫病。 重金属污染的水，对人的健康均有危害。被镉污染的水、食物，人饮食后，会造成肾、骨骼病变，摄入硫酸镉20毫克，就会造成死亡。铅造成的中毒，引起贫血，神经错乱。六价铬有很大毒性，引起皮肤溃疡，还有致癌作用。饮用含砷的水，会发生急性或慢性中毒。砷使许多酶受到抑制或失去活性，造成机体代谢障碍，皮肤角质化，引发皮肤癌。有机磷农药会造成神经中毒，有机氯农药会在脂肪中蓄积，对人和动物的内分泌、免疫功能、生殖机能均造成危害。稠环芳烃多数具有致癌作用。氰化物也是剧毒物质，进入血液后，与细胞的色素氧化酶结合，使呼吸中断，造成呼吸衰竭窒息死亡。 我们知道，世界上80%的疾病与水有关。伤寒、霍乱、胃肠炎、痢疾、传染性肝类是人类五大疾病，均由水的不洁引起。 (2)对工农业生产的危害 水质污染后，工业用水必须投入更多的处理费用，造成资源、能源的浪费，食品工业用水要求更为严格，水质不合格，会使生产停顿。这也是工业企业效益不高，质量不好的因素。农业使用污水，使作物减产，品质降低，甚至使人畜受害，大片农田遭受污染，降低土壤质量。海洋污染的后果也十分严重，如石油污染，造成海鸟和海洋生物死亡。 (3)水的富营养化的危害 在正常情况下，氧在水中有一定溶解度。溶解氧不仅是水生生物得以生存的条件，而且氧参加水中的各种氧化-还原反应，促进污染物转化降解，是天然水体具有自净能力的重要原因。含有大量氮、磷、钾的生活污水的排放，大量有机物在水中降解放出营养元素，促进水中藻类丛生，植物疯长，使水体通气不良，溶解氧下降，甚至出现无氧层。以致使水生植物大量死亡，水面发黑，水体发臭形成“死湖”、“死河”、“死海”，进而变成沼泽。这种现象称为水的富营养化。富营养化的水臭味大、颜色深、细菌多，这种水的水质差，不能直接利用，水中断鱼大量死亡。

就是无污染化学,最好零排放,提倡是出于保护环境

绿色催化剂的应用及进展摘要]对新型绿色催化剂杂多化合物的研究进展进行了综述，主要介绍了杂多化合物在催化氧化、烷基化、异构化等石油化工领域的研究现状，并对其应用和发展前景做了总结和评述。[关键词]杂多化合物；绿色化工催化剂；展望随着人们对环保的日益重视以及环氧化产品应用的不断增加，寻找符合时代要求的工艺简单、污染少、绿色环保的环氧化合成新工艺显得更为迫切。20世纪90年代后期绿色化学[1，2]的兴起，为人类解决化学工业对环境污染，实现可持续发展提供了有效的手段。因此,新型催化剂与催化过程的研究与开发是实现传统化学工艺无害化的主要途径。杂多化合物催化剂泛指杂多酸及其盐类，是一类由中心原子(如P、Si、Fe、B等杂原子及其相应的无机矿物酸或氢氧化物)和配位原子(如Mo、W、V、Ta等多原子)按一定的结构通过氧原子桥联方式进行组合的多氧簇金属配合物，用HPA表示[3-6]。HPA的阴离子结构有Keggin、Dawson、Anderson、Wangh、Silverton、Standberg和Lindgvist 7种结构。由于杂多酸直接作为固体酸比表面积较小(＜10 m2/g)，需要对其固载化。固载化后的杂多酸具有“准液相行为”和酸碱性、氧化还原性的同时还具有高活性，用量少，不腐蚀设备，催化剂易回收，反应快，反应条件温和等优点而逐渐取代H2SO4、HF、H3PO4应用于催化氧化、烷基化、异构化等石油化工研究领域的各类催化反应。1杂多酸在石油化工领域的研究进展随着我国石油化工工业的快速发展，以液态烃为原料制取乙烯的生产能力在不断增长，而产生的副产物中有大量的C3～C9烃类，其化工综合利用率却仍然较低，随着环保法规对汽油标准中烯烃含量的严格限制，如何在不降低汽油辛烷值的情况下，生产出高标号的环境友好汽油已是我国炼油业面临的又一个技术难题。目前，催化裂化副产物C3～C9烃类的催化氧化、烷基化、芳构化以及C3～C9烃类的回炼技术已成为研究的热点。因此，催化裂化C3～C9烃类的开发与应用将有着强大的生产需求和广阔的市场前景。1催化氧化反应杂多酸(盐)作为一类氧化性相当强的多电子氧化催化剂，其阴离子在获得6个或更多个电子后结构依然保持稳定。通过适当的方法易氧化各种底物，并使自身呈还原态，这种还原态是可逆的，通过与各种氧化剂如O2、H2O2、过氧化尿素等相互作用，可使自身氧化为初始状态，如此循环使反应得以继续。用杂多酸作催化剂使有机化合物催化氧化作用有两种路线是可行的[7]：①分子氧的氧化：即氧原子转移到底物中；②脱氢反应的氧化。将直链烷烃进行环氧化是生产高辛烷值汽油的重要途径之一。Bregeault等[8]研究了在CHCl3-H2O两相中，在作为具有催化活性的过氧化多酸化合物的前体的杂多负离子[XM12O40]n-和[X2M18O62]m-以及同多负离子[MxOy]z-(M=Mo6+或W6+；X=P5+，Si4+或B3+)的存在下，用过氧化氢进行1-辛烯的环氧化反应时，负离子[BW12O40]5-、[SiW12O40]4-和[P2W18O62]6-都是非活性的，并且许多光谱分析法表明它们的结构在反应过程中没有发生变化。[PMo12O40]3-表现出很低的活性，而[PW12O40]3-、H2WO4和[H2W12O42]10-都表现出高活性。反应中Keggin型杂多负离子[PW12O40]3-被过量的过氧化氢分解而形成过氧化多酸{PO4[WO(O2)2]4}3-和[W2O3(O2)4(H2O)2]2-，而这两种活性物种在环氧化反应中起到了重要的作用。2烷基化反应石油炼制工业上，烷烃烷基化、烯烃烷基化及芳烃烷基化反应是生产高辛烷值清洁汽油组分的环境友好工艺。但以浓硫酸和氢氟酸作为催化剂的传统烷基化工艺因氢氟酸的毒性和浓硫酸的严重腐蚀性受到了很大的限制。C4抽余液是蒸气裂解装置产生的C4馏份经抽提分离丁二烯后的C4剩余部分，其中富含大量的1-丁烯和异丁烯。如何利用C4抽余液中的异丁烯和1-丁烯是C4抽余液化工利用的关键。异丁烯是一种重要的基本有机化工原料，主要用于制备丁基橡胶和聚异丁烯，也用来合成甲基丙烯酸酯、异戊二烯、叔丁酚、叔丁胺等多种有机化工原料和精细化工产品。1-丁烯是一种化学性质比较活泼的a-烯烃，其主要用途是作为线性低密度聚乙烯(LLDPE)的共聚单体，也用于生产聚丁烯、聚丁烯酯、庚烯和辛烯等直链或支链烯烃、仲丁醇、甲乙酮、顺酐、环氧丁烷、醋酸、营养药、农药等。特别是自20世纪70年代LLDPE工业化技术开发成功以来，随着LLDPE工业生产的蓬勃发展，国内外对1-丁烯的需求与日俱增，已成为发展最快的化工产品之一。刘志刚[9]等用浸渍法制备了Cs+、K+、NH4+的SiPW12杂多酸盐类和SiO2负载的SiPW12杂多酸，在超临界条件下评价了它们对异丁烷和丁烯烷基化的催化作用。结果表明，它们的活性和选择性大小顺序是当阳离子数相同时，Cs+盐＞K+盐＞NH4+盐。(NH4)5H5SiW12O40尽管催化活性不高，但对C8产物的选择性达到48％；C5H5SiW12O40具有很高的催化活性，但其对C8产物的选择性却只有47%。3异构化反应汽油的抗爆性用异辛烷值表示，直链烃异构化是生产高辛烷值汽油的重要手段。C5～C6烷烃骨架异构化旨在提高汽油总组成的辛烷值，反应受平衡限制,低温有利于支链异构化热动力学平衡。为达到最大的异构化油产率，C5～C6烷烃异构化应在尽可能低的温度和高效催化剂存在下进行。烷烃骨架异构化是典型的酸催化反应，最近发现有较多的固体酸材料（其酸强度高于H-丝光沸石)可用于轻质烷烃骨架异构化，其中，最有效的有基于杂多酸(HPA)的催化材料和硫酸化氧化锆、钨酸化氧化锆(WOx-ZrO2)。2绿色催化剂绿色化学对催化剂也提出了相应的要求[1,2]：（1）在无毒无害及温和的条件下进行；(2)反应应具有高的选择性，人们将符合这两点的催化剂称之为绿色催化剂。由于一些杂多酸化合物表现出准液相行为，极性分子容易通过取代杂多酸中的水分子或扩大聚合阴离子之间的距离而进入其体相中，在某种意义上吸收大量极性分子的杂多酸类似于一种浓溶液，其状态介于固体和液体之间，使得某些反应可以在这样的体相内进行。作为酸催化剂，其活性中心既存在于“表相”，也存在于“体相”，体相内所有质子均可参与反应，而且体相内的杂多阴离子可与类似正碳离子的活性中间体形成配合物使之稳定。杂多酸有类似于浓液的“拟液相”，这种特性使其具有很高的催化活性，既可以表面发生催化反应，也可以在液相中发生催化反应。准液相形成的倾向取决于杂多酸化合物和吸收分子的种类以及反应条件。正是这种类似于“假液体”的性质致使杂多酸即可作均相及非均相反应，也可作相转移催化剂。陈诵英[10]等用二元杂多酸为催化剂，双氧水为氧化剂，醋酸为溶剂，催化氧化三甲基苯酚(TMP)合成三甲基苯醌(TMBQ)，这与传统方法先用发烟硫酸磺化TMP，然后在酸性条件下用固体氧化剂氧化得到TMBQ相比，能减少排放大量废水以及10 t以上的固体废物，且其摩尔收率可达86％，大大提高了原子利用率。刘亚杰[11]等采用一种性能优良的环境友好的负载型杂多酸催化剂(HRP-24)合成二十四烷基苯。HR-24属于一种大孔、细颗粒、强酸性的固体酸催化剂，大孔和细颗粒有利于大分子烯烃的扩散，且不容易被长链烯烃聚合形成的胶质堵塞孔道，而强酸性可使催化剂在较低温度下就具有较高的催化活性。实验表明，在反应温度和压力较低的情况下(120℃和1～2 MPa)，烯烃的转化率和二十四烷基苯的选择性都接近100%。Furuta等[12]采用Pd-H3SiW12O40催化乙烯在氧气和水存在下氧化一步合成了乙酸乙酯，简化合成工艺，与绿色化学相适应。刘秉智[13]以活性炭负载磷钼钨杂多酸为催化剂，用30%双氧水催化氧化苯甲醇合成苯甲醛，苯甲醛收率可达8%。与国内同类产品的生产工艺相比，其具有催化活性好，反应条件温和，生产成本低廉，催化剂可重复使用，对设备无腐蚀性，不污染环境，是一种优良的新型合成工艺路线，具有一定的工业开发前景。3展望虽然绿色化工催化剂理论发展逐渐得到完善，但大多数催化剂仍停留在实验阶段，催化剂性能不稳定，制备过程复杂，性价比低是制约其工业化应用的主要原因，但从长远角度考虑，采用绿色化工催化剂是实现生产零污染的一个必然趋势。环境友好的负载型杂多酸催化剂既能保持低温高活性、高选择性的优点，又克服了酸催化反应的腐蚀和污染问题，而且能重复使用，体现了环保时代的催化剂发展方向。今后的研究重点应是进一步探明负载型杂多酸的负载机制和催化活性的关系，进一步解决活性成分的溶脱问题，并进行相关的催化机理和动力学研究，为工业化技术提供数据模型，使负载型杂多酸早日实现工业化生产，为石油化工和精细化工等行业创造更大的经济、社会效益。[参考文献][1][2][3][4][5][6][7][8][9][10][11][12][13]王恩波，胡长文，许林多酸化学导论[M]北京：化学工业出版社，1997，170-195．夏恩冬，王鉴，李爽杂多酸氧化－还原催化应用及研究进展[J]天津化工，2007，21(3)：20-Aubry C,Chottard G,Bregeault J,et Reinvestigationof epoxidation using tungsten-based precursors andhydrogen peroxide in a biphase medium[J]Inorg C,1991,30(23):4 409-4 刘志刚，刘植昌，刘耀芳SiW12杂多酸盐在C4烷基化反应中应用的研究[J]天然气与石油，2005，23(1)：17-陈诵英，陈蓓，王琴，等环境友好氧化催化剂杂多酸的应用[J]宁夏大学学报，2001，(2)：98-刘亚杰，温朗友，吴巍，等负载型杂多酸催化剂合成二十四烷基苯[J]石油炼制与化工，2002，33(12)：18-Futura M,Kung H HApplied Catalysis A:General[J],2000,201:9-刘秉智固载杂多酸催化氧化合成苯甲醛绿色新工艺[J]应用化工，2005，(9)：548-Anastasp,Will IGreen Chemistry TheoryandPractice[M]Oxford:Oxford University Press,TThe atom economy:a search for synthetic effi 2ciency[J]Science,1991,254(5037):1 471-1 Misono M,Okuhara TChemtech[J],1993,23(11):23-KCatal Rev-Sei E[J],1995,37(2):311-温朗友，闵恩泽固体杂多酸催化剂研究新进展[J]石油化工，2000，(1)：49-