绿色化学
绿色化学
Draths K M, Frost J W , JACS 1990, 112:9630; 1991, 113: 9361
以可再生资源为原料
150年前，大多数工业 有机化学品都来自植 物提供的生物质，仅 有少数来自动物。 工业革命采用煤为化工 原料，目前95%以上 有机化学品都是由石油 加工得到。
煤和石油：不可再生资源 生物质：可再生资源
第二章 绿色化学原理
第二章 绿色化学原理
第一节 绿色化学内涵 第二节 化学反应的原子经济学 第三节 原子经济学与环境效益 第四节 绿色化学的任务 第五节 绿色化学十二原则
绿色化学就是利用化学原理和 方法来减少或消除对人类健康、 社区安全、生态环境有害的反应 原料、催化剂、溶剂和试剂、产 物、副产物的使用和产生的新兴 学科 ，是一门从源头上减少或消 除污染的化学。
用生物质作化学化工原料是保护环境和实现可 持续发展的长远和重要发展方向，是绿色化学 的重要研究方向之一。
淀粉 （ 玉米、小麦、 土豆等）
生物质 (Biomass)
木质纤维素 (农业废料、 森林废物、草 类等）
木质纤维素是地球上最丰富的生物质，每年以
1640108吨的速度不断再生，但至今人类仅利 用了不足1.5%。
(一）催化等离子体法
Example 由二氧化碳和甲烷合成燃料油 Traditional way
CO2 + CH4
镍催化剂 高能耗，催化剂易失活 费-托合成
2CO + 2H2
合成气
燃料油
New greener way
CO2 + CH4
（天津大学，刘昌俊）
催化等离子体法
燃料油
(二）电化学方法
绿色化学——精选推荐
绿⾊化学绿⾊化学的定义及其特点绿⾊化学⼜称环境⽆害化学、环境友好化学、洁净化学。
利⽤现代科学技术的原理和⽅法，从根源上根除污染；研究环境友好的新原料、新反应、新过程、新产品，实现环境化⼯与⽣态协调发展；减少甚⾄消灭对⼈类健康、社区安全、⽣态环境的有害原料、催化剂、溶剂、助剂、产物、副产物的使⽤和⽣产。
特点:绿⾊化学是从源头上消除污染，促进⾃然⽣态系统的良性循环；绿⾊化学是要求合理利⽤资源和能源、降低⽣产成本、实现资源使⽤的“减量化、在再使⽤、再循环”，是发展循环经济的关键途径。
绿⾊化学的基本特点是：在获取新物质的转化过程中，充分利⽤每个原⼦，实现零排放。
1、绿⾊化学反应的主要任务寻找⽆害化学合成；尽量减少化学合成中得有毒原料和有毒产物；设计安全化学品；使化学品在被期望功能得以实现的同时，将其毒性降到最低；使⽤安全溶剂和助剂，尽可能不使⽤助剂采⽤⽆毒⽆害的溶剂代替挥发性有毒有机物作溶剂反应原⼦转化率⾼2、举例说明绿⾊化学的主要研究领域。
设计安全有效的⽬标分⼦：构效关系。
设计安全有效化学品主要包括如下两个⽅⾯的内容：①新的安全有效化学品的设计；②对已有的有效但不安全的分⼦进⾏重新设计。
寻找安全有效的反应原料，如：（1）⽤⼆氧化碳代替有毒有害的光⽓⽣产聚氨酯:RNH2 + CO2-> RNHCOOR1（2）亚氨基⼆⼄酸⼆钠的⽣产采⽤新⼯艺消除有毒氢氰酸的使⽤:HOCH2CH2NHCH2CH2OH + 2NaOH (铜催剂)=NaOOCH2CH2NHCH2CH2OONa + 4H2寻找安全有效的合成路线：要符合原⼦经济性原理。
要考虑到产品的性能优良，价格低廉，⼜要使产⽣的废物和副产物少，对环境⽆害，可利⽤计算机来进⾏辅助设计。
寻找新的转化⽅法：①催化等离⼦体⽅法；②电化学⽅法；③光化学及其他辐射⽅法；寻找安全有效的反应条件：（1）寻找安全有效地催化剂①活性组分的负载化②⽤固体酸代替液体酸；（2）寻找安全有效的反应介质①采⽤超临界流体作为反应介质②⽔作溶剂的两相催化法。
绿色化学的定义及其核心内容_概述及解释说明
绿色化学的定义及其核心内容概述及解释说明1. 引言：1.1 概述绿色化学作为一种新兴的科学理念和方法，旨在通过最小化或消除对环境的危害，实现高效、可持续的化学反应和过程。
它注重资源的有效利用和废物的减少，以及对人类健康和生态系统安全的保护。
绿色化学关注的不仅是产品开发过程中各个环节的绿色改进，更重要的是将这种理念贯穿于整个化学产业链中。
1.2 文章结构本文主要分为五个部分进行论述，首先介绍了引言部分，接着阐述了绿色化学的定义及其背景起源。
接下来将详细讨论绿色化学的核心内容，包括原料选择与设计、反应条件优化与改进以及废物处理与资源回收利用等方面。
然后会探讨绿色化学在不同领域中的应用情况，包括化工行业、能源领域以及材料科学与工程领域。
最后，在结论部分总结了绿色化学的重要性和影响力，并对未来发展方向和挑战进行了展望。
1.3 目的本文旨在介绍和解释绿色化学的定义及其核心内容，并探讨其在不同领域中的应用情况。
通过对绿色化学的深入了解，可以更好地认识到它对环境保护和可持续发展的重要性，以及在实践中所面临的挑战。
同时，本文也希望能够为各个领域从事研究和应用的人员提供一定的参考和借鉴，促进绿色化学理念在工业界的广泛推广与应用。
2. 绿色化学的定义2.1 定义解释绿色化学是一种以最大限度减少环境污染、降低对可持续资源的需求、提高产品能源效率和安全性为目标的新型化学范式。
它旨在通过设计和开发环境友好型化学反应、原料和产品，推动可持续发展和生态平衡。
绿色化学强调的是整个生命周期的可持续性，包括原材料选择、合成过程优化、废物处理与资源回收利用。
2.2 背景和起源绿色化学的概念最早于1990年由美国化学家Paul T. Anastas和John C. Warner提出，并于2001年正式被美国化学会（ACS）采纳并广泛传播。
绿色化学的起源是为了回应传统化工行业带来的巨大环境压力及其对人类健康和生态系统造成的威胁。
这一新颖理念促使科学家们重新思考传统有机合成方法，优先考虑可再生资源利用、无毒无害物质使用以及工艺条件优化。
绿色化学-中国科学院化学研究所
展的更高层次
的化学。
目 前
>10,000,000 年
未
来
CO2, H2O
1999年国际《绿色化学》期刊创刊
1995年，美国设立了
“总统绿色化学挑战奖 ”
绿色化学人类和环境协调发展 的更高层次的化学
发展绿色化学是人类赋予化学 工作者的责任
谢
谢！
绿色化学
绿色化学 是从源头上消除 污染的化学。与传 统的先污染后治理 的理念截然不同，绿
绿色化学的内容
开发原子经济性反应，
即把所有原料转化为产 品；使用无毒、无害化
学品或可再生的生物 资
源为原料；采用无毒、 无害的催化剂；使用无
色化学是化学学科发
展的必然趋势，是 人类和环境协调发
毒、无害的绿色溶剂；
Байду номын сангаас绿色化学
中国科学院化学研究所
韩布兴
化学在人类社会进步和发展中 发挥着关键的作用
1.44 Å 1.34 Å 1.22 Å
许多传统的化学化工过程造成 严重的环境污染
许多传统的化学化工过程不利
于健康，甚至危险性很大
能否在创造物质财富的同时
不产生环境污染？
绿色化学!
绿色化学 GREEN CHEMISTRY
绿色化学是什么意思有什么重要性
绿色化学是什么意思有什么重要性绿色化学是研究利用一套原理在化学产品的设计、开发和加工生产过程中减少或消除使用或产生对人类健康和环境有害物质的科学，以下是由店铺整理关于什么是绿色化学的内容，希望大家喜欢!绿色化学的简介按照美国《绿色化学》(GreenChemistry)杂志的定义，绿色化学是指:在制造和应用化学产品时应有效利用(最好可再生)原料,消除废物和避免使用有毒的和危险的试剂和溶剂。
而今天的绿色化学是指能够保护环境的化学技术、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。
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。
绿色化学的重要性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。
绿色化学的核心就是要利用化学原理从源头消除污染。
绿色化学给化学家提出了一项新的挑战，国际上对此很重视。
1996年，美国设立了“绿色化学挑战奖”，以表彰那些在绿色化学领域中做出杰出成就的企业和科学家。
绿色化学将使化学工业改变面貌，为子孙后代造福。
迄今为止，化学工业的绝大多数工艺都是20多年前开发的，当时的加工费用主要包括原材料、能耗和劳动力的费用。
近年来，由于化学工业向大气、水和土壤等排放了大量有毒、有害的物质。
以1993年为例，美国仅按365种有毒物质排放估算，化学工业的排放量为30亿磅。
绿色化学的定义
绿色化学的12条原则
绿色化学的12条原则如下：
（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，只要可能，不论原料、中间产物和最终产品，均应对人体健康和环境无毒、无害(包括极小毒性和无毒)。
（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实时监测和控制。
（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。
这12条原则目前为国际化学界所公认，它反映了近年来在绿色化学领域中所开展的多方面的研究工作内容，同时也指明了未来发展绿色化学的方向。
—1—。
2024版高中化学校本课程教材《绿色化学》
水作为溶剂可以溶解许多无 机物和有机物，且对环境和 人体无害。
在有机合成中，水相合成可 以避免使用有机溶剂，从而 减少环境污染和废弃物处理 成本。
水作为溶剂在化学反应中具 有独特的性质，如促进某些 有机反应的进行、提高反应 速率和选择性等。
2024/1/27
18
离子液体作为溶剂的特点及应用
离子液体由阴阳离子组 成，具有极低的蒸气压、 高热稳定性、宽电化学 窗口等特性。
06 绿色化学品评价标准与方法
2024/1/27
35
绿色化学品定义及分类
2024/1/27
绿色化学品定义
指在生产、使用和废弃处理过程中 对人类健康和环境无害或危害极小 的化学品。
绿色化学品分类
包括可生物降解化学品、低毒低害 化学品、可再生资源化学品等。
36
绿色化学品评价标准建立
评价标准制定原则
01
生物酶催化剂的特点
2024/1/27
02
高催化活性和选择性
反应条件温和
03
29
生物酶催化剂在绿色合成中的应用
无毒无害
1
2
生物酶催化剂在绿色合成中的应用
手性药物合成
3
2024/1/27
30
生物酶催化剂在绿色合成中的应用
生物柴油生产
功能性食品添加剂合成
2024/1/27
31
光催化技术在绿色合成中的应用
原子经济性
绿色化学追求高效利用 原料，减少废物生成， 实现原子经济最大化。
能源节约
通过优化反应条件和采 用高效催化剂等手段， 降低能源消耗。
环境友好
使用无毒无害的原料、 溶剂和催化剂，减少对 环境的污染。
2024/1/27
绿色化学
名词解释绿色化学：利用化学原理和新化工技术，以“原子经济性”为基本原则，从源头上减少或消除污染，最大限度地从资源合理利用、生态平衡和环境保护等方面满足人类可持续发展的需求，实现人与自然的协调与和谐。
原子经济性：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，达到零排放，即不产生副产物或废弃物。
水热合成法：在密闭系统中，以水为溶剂，在一定的温度和水的自生压力下，原始混合物进行反应合成无机材料的一种方法。
溶胶-凝胶法：将烷氧金属或金属盐在一定条件下水解缩合成溶胶，再经溶剂挥发或加热处理转化成网状结构的凝胶的过程。
聚合物模板法：模板法是选用一种价廉易得、形状容易控制、具有纳米孔道的基质材料中的空隙作为模板，导入原料于模板孔隙中反应，通过模板材料的限制作用，达到物理和化学反应的控制，最终得到微观和宏观结构可控的新颖材料的方法。
离子液体（ionic liquid）：由有机阳离子和无机阴离子构成的、在室温或近室温下呈液态的盐类化合物，亦称室温熔融盐和室温离子液体。
凝胶效应（英文）：Trommsdorff效应随转化率的提高，乳胶粒中单体浓度减低，反应速率本应下降，但在阶段Ⅲ中由于链终止反应速率急剧下降，反应速率随转化率增加而大大加速的现象。
高分子辐射交联技术：就是利用高能或电离辐射引发聚合物电离与激发，产生一些次级反应，进而引起化学反应，在大分子间实现化学交联，促使大分子间交联网络的形成，是聚合物改性制备新型材料的有效手段之一。
绿色农药：是用无公害的原材料和不生成有害副产物的工艺制备的生物效率高、药效稳定、易于使用、对环境有好的农药产品。
生物柴油：是指以油料作物（大豆、棉子和油菜籽等）、油料林木果实（油棕和黄连木等）、油料水生植物（工程微藻等）、动物油脂、废餐饮油等为原料与醇类进行酯交换制成的脂肪酸酯。
是一种洁净、可再生的生物燃料。
是一种优质的传统柴油代替品。
简答题绿色化学的研究内容：清洁合成工艺和技术，减少废物排放，目标是“零排放”。
绿色化学
绿色化学又称环境无害化学、环境友好化学、清洁化学。
绿色化学是设计研究没有或只有尽可能少的环境负作用，并在技术上、经济上可行的化学品和化学过程。
包括原料和试剂在反应中的充分利用（原子经济性），它是实现化学污染防治的基本方法和科学手段，是一门从源头上阻止污染的化学，绿色化学适用各种化学领域。
是用化学的技术和方法去减少或消灭那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂、试剂和产物、副产物等的使用和产生。
它是实现污染预防的基本的和重要的科学手段，包括许多化学领域，如合成、催化、工艺、分离和分析监测等。
一、绿色化学是一种理念，它说明了化学对对环境的负面作用是可以避免的。
绿色化学的理想在于不再使用有毒、有害的物质，不再产生废物，不再处理废物。
它是一门从源头上阻止污染的化学。
这种预防化学污染的新理念和新实践正日益被人们认识、接受和重视。
绿色化学的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。
它研究污染的根源--污染的本质在哪里，它不是去对终端或过程污染进行控制或进行处理。
绿色化学关注在现今科技手段和条件下能降低对人类健康和环境有负面影响的各个方面和各种类型的化学过程。
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"，因此它既能够充分利用资源，又能够实现防止污染。
很明显，绿色化学要求负作用尽可能小，它是一种理念，是人们应该倾力追求的目标。
要预防化学污染，最关键的问题应该是从小培养具有环境保护意识的人，学生最早系统地学习化学知识是在中等基础教育阶段，这就需要将绿色化学思想贯穿于中学化学教育的全过程中。
把绿色化学融合于中学课程教材改革和课堂教学改革之中，使绿色化学成为中学化学教育的一个重要的组成部分，这是中学化学教育的崭新课题。
要把绿色化学的理念贯穿到整个化学教育之中，首先，化学教育工作者要树立可持续发展的观念，绿色化学有利于保护人类赖以生存的环境、实现人类社会的可持续发展。
绿色化学的简介
绿色化学简介绿色化学又称环境无害化学(Environmentally Benign Chemistry)、环境友好化学(Envir onally Friendly Chemistr qy)、清洁化学(Clean Chemistry)。
绿色化学即是用化学的技术和方法去减少或消灭那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂和试剂、产物、副产物等的使用和产生。
绿色化学的理想在于不再使用有毒、有害的物质，不再产生废物。
不再处理废物。
它是一门从源头上阻止污染的化学。
一、绿色化学的重要性迄今为止。
化学工业的绝大多数工艺都是20多年前开发的，当时的加工费用主要包括原材料、能耗和劳动力的费用。
近年来，由于化学工业向大气、水和土壤等排放了大量有毒、有害的物质。
以1993年为例，美国仅按365种有毒物质排放估算。
化学工业的排放量为30亿磅。
因此，加工费用又增加了废物控制、处理和埋放。
环保监测、达标，事故责任赔偿等费用。
1992年，美国化学工业用于环保的费用为1150亿美元，清理已污染地区花去7000亿美元。
1996年美国Dupont公司的化学品销售总额为180亿美元。
环保费用为10亿美元。
所以。
从环保、经济和社会的要求看。
化学工业不能再承担使用和产生有毒。
有害物质的费用。
需要大力研究与开发从源头上减少和消除污染的绿色化学。
1990年美国颁布了污染防止法案。
将污染防止确立为美国的国策。
所谓污染防止就是使得废物不再产生。
不再有废物处理的问题，绿色化学正是实现污染防止的基础和重要工具。
1995年4月美国副总统Gore宣布了国家环境技术战略。
其目标为:至2020年地球日时。
将废弃物减少40-50%,每套装置消耗原材料减少20一25%。
1996年美国设立了总统绿色化学挑战奖。
这些政府行为都极大的促进了绿色化学的蓬勃发展。
另外。
日本也制定了新阳光计划。
在环境技术的研究与开发领域。
确定了环境无害制造技术、减少环境污染技术和二氧比碳固定与利用技术等绿色化学的内容。
绿色化学课件
21
2 离子液体
完全由一种正离子和一种负离子组成，在室温下呈液态 的化合物，称之为室温离子液体。
离子之间作用力降低，晶格能下降，熔点下降，所以在 室温下呈液态。室温离子液体的特性：
1Байду номын сангаас 蒸汽压极小。
12
7: A raw material or feed stock should be renewable rather than depleting, wherever technically and economically practicable. 8: Unnecessary derivations should be avoided whenever possible. 9: Catalytic reagent (as selective as possible) are superior to stoichiometric reagents
11
4: Chemical products should be designed to preserve efficacy of function while reducing toxicity 5: The use of auxiliary substances(e.g. solvents, separation agents) should be made unnecessary wherever possible and innocuous when used. 6: Energy requirements should be recognized for their environmental and economical impacts and should be minimized.
化学常识：绿色化学的现代内涵
化学常识：绿色化学的现代内涵化学常识：绿色化学的现代内涵一、化学常识：绿色化学的现代内涵绿色化学，又称环境无害化学、环境友好化学、清洁化学。
绿色化学内涵是什么呢？绿色化学概念从一提出来，就明确了它的现代内涵，是研究和寻找能充分利用的无毒害原材料，最大程度地节约能源，在各环节都实现净化和无污染的反应途径。
它的主要特点是：①充分利用资源和能源，采用无毒、无害的原料；②在无毒、无害的条件下进行反应，以减少废物向环境排放；③提高原子的利用率，力图使所有作为原料的原子都被产品所消纳，实现“零排放”；④生产出有利于环境保护、社区安全和人体健康的环境友好的产品。
它的具体内涵体现在五“R”上。
减量——Raduction “减量”是从省资源、无污染、零排放角度提出的，包括二层意思：（1）利用最少的能源和消耗最少的原材料，获得最多的产品产量，理想的转化过程是“原子经济反应”，即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”。
如何减少资源用量，有效途径之一是提高原料转化率，提高能源利用率，减少“原子”损失率；（2）减少“三废”排放量，主要是减少废气、废水及废渣的排放量，目前情况下，“三废”排放量必须降低到一定标准以下，努力实现“三废”的“零料代替当前广泛使用的石油，把废旧物质转化成动物饲料、工业化学品和燃料等。
拒用——Rejection 拒绝使用是实现生产、生活绿色化的最根本办法。
一方面，是指拒绝使用非绿色化的工业产品、食品、生活用品等，另一方面是指对一些有毒、有害，无法替代，又无法回收、再生和重复使用的原料及辅助原料等，拒绝在生产过程中使用。
二、高考化学必备知识点：绿色化学的现代内涵1、什么是绿色化学?绿色化学又称环境无害化学，与其相对应的技术称为绿色技术、环境友好技术。
理想的绿色技术应采用具有一定转化率的高选择性化学反应来生产目的产品，不生成或很少生成副产品或废物，实现或接近废物的"零排放"过程。
绿色化学greenchemistry-精品文档
绿色化学的特点
绿色化学所研究的中心问 题是使化学反应具有以下 的特点：
（1）采用无毒、无害的原料； （2）在无毒无害的反应条件 下进行； （3）具有“原子经济性”， 即反应具有高选择性，极少 副产品，甚至实现零排放； （4）产品应是环境友好的。 （5）满足“物美价廉”的传 统标准
C H 2 O
H C N
H S O 98% M e O H 2 4
O
Pd C H O H C H C C C O + C H CC H+ O M e 3 3 3 6MPa 60&#且避免使用强腐蚀性H2SO4的使用。
又如无铅汽油添加剂甲基叔丁基醚（MTBE）的工业生产 过程用磺酸树脂取代浓H2SO4作醚化催化剂。可见，无 毒、无害的催化剂保证了绿色化学其从根本上消除污染 的重要意义。
绿色化学专题报告
报告人：邵嘉亮 组员 ：阙丹妮， 陈晓云，黄颖瑜， 周燕坤
绿色化学（Green Chemistry）
1. 绿色化学的基本介绍 2. 绿色化学与有机合成 3. 绿色化学与催化 4. 绿色化学与环境保护
绿色化学的介绍
绿 色 化 学 又 称 环 境 无 害 化 学 （ Environmentally Benign Chemistry)、 环 境 友 好 化 学 ( Environmentally Friendly Chemistry)、 清 洁 化 学 ( Clean Chemistry) 。绿色化学是新世纪人们 追求健康，环保，生态平衡的趋势。 是用化学的技术和方法去减少或停止 那些对人类健康、社区安全、生态环 境有害的原料、催化剂、溶剂和试剂、 产物、副产物等的使用和产生。其理 想是使污染消除在生产的源头，使整 个合成过程和生产过程对环境友好， 从根本上消除污染。
什么是绿色化学
什么是绿色化学
绿色化学是一种新兴的化学分支，它致力于研究和开发环境友好、可持续发展的化学方法和技术。
绿色化学涉及的概念和领域广泛，包括有机合成、材料科学、生物化学、能源科学等多个方面。
其目标是减少或消除化学过程对环境的负面影响，同时提高资源和能源的利用效率。
绿色化学的核心理念是利用化学知识和技术，设计和开发具有高选择性、高效性、低毒性和环境友好性的化学产品和过程。
在绿色化学的指导下，化学家们努力寻找替代传统化学方法的新方法，以降低或消除化学污染、减少能源消耗和提高原子利用率。
绿色化学在许多领域都有应用，如新药物开发、生物降解材料、能源转换、环境保护等。
在药物研发中，绿色化学可以帮助科学家开发更环保、更高效的药物；在生物降解材料方面，绿色化学可以推动可降解材料的研发，减少塑料等非降解材料对环境的影响；在能源转换领域，绿色化学可以促进清洁能源技术的进步，如太阳能、风能等；在环境保护方面，绿色化学可以为治理污染提供科学依据和技术支持。
随着人们对环境保护和可持续发展的日益关注，绿色化学得到了广泛的研究和应用。
在全球范围内，许多国家和地区都制定了相应的政策和法规，鼓励企业和研究机构采用绿色化学原则进行化学产品和过程的设计、开发和生产。
我国也将绿色化学作为国家战略支柱产业，加大研究力度，推动绿色化学在各个领域的应用。
总之，绿色化学是一种注重环境保护、资源高效利用和可持续发展的化学理念。
通过研究和应用绿色化学，我们可以为人类创造一个更加美好、环境友好的未来。
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绿色化学研究进展
作者：李宏杰化学与生物工程学院
摘要：当我们在享受化学给人类带来的物质文明的同时, 也承受着化学工业发展所带来的环境污染, 生态破坏等恶果, 承受着化学物质的毒性、致癌性和生物聚集作用对人类健康造成的危害。
20世纪90年代兴
起的绿色化学新理念是对如何消除化学及化学工业对社会、环境和健康负面影响思考的产物, 它为21世纪
化学的发展指明了新方向。
[2]
绿色化学又称环境无害化学(Environmental Benign Chemistry)、环境友好化学(Environmental
Friendly Chemistry )、洁净化学(Clean Chemistry)。
[9]绿色化学的理想在于不再使用有毒、有害的物
质，不再产生废物，不再处理废物，即绿色化学从源头上阻止污染的化学。
[7]化学家开始把无污染、无公
害、无毒性、环保型的化学生产技术纳入了自己的研究范围, 开始多层面、多角度、全方位地推进化学工
业的“绿色化”。
关键词：绿色化学研究进展
1绿色化学的方法
1.1原子的经济性
Trost-1991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．理想的原子经济反应是原料分子中的原子百分之百地转变成产物，不生成副产物或废物．实现废物的“零排放”(Zero emission)[7]
绿色化学中原子经济性则重视原子的利用率:[1]
原子利用率(%)=（被利用原子的质量/反应中所使用全部反应物分子的质量）*100 原子的经济性与传统化学工业的产率是两个截然不同的概念, 构成两种不同的思维方法。
原子的经济性是从原子水平上看化学反应的结果, 而传统观点是从宏观的物质量上来看化学反应。
传统的化学工业之所以产生大量的副产品和废弃物,关键是化学反应的原子经济性很差,原料分子中的原子进入目的产品数量少。
特罗斯特认为,未来的化学工业应该同时使用产率(收率)和原子经济性(利用率)两个概念,在化工产品的设计中应更强调原子的经济性,才能使化学合成与反应更“绿色化”，更为环保、经济、高效。
目前,常见的方法和途径有: (1)开发新型催化材料；(2)采用新的合成原料；(3)改变反应途径,简化合成步骤。
[1]
1.2 超临界流体及其应用
“超临界流体”是指物质的温度和压力都处在其J临界温度及Jf缶界压力之卜的一种特殊状态的流体。
其特点是它的多种物理、化学性质介于气体和液体之fH]，井兼有两者的优点．比如它既具有与液体一样的密度、高溶解能力和高传热系数，叉具有气体一样的低牯度和高扩敞系数，而日所有这些性质都随着温度和压力的改变而改变，极易控制。
目前应用最广泛的是CO。
的超临界流体，即温度和压力均在其临界点(3I度，73.8atm)之的CO2流体。
[13]
2绿色催化剂
目前烃类的烷基反应一般使用氧氟酸、硫酸、三氯化铝等液体酸做催化剂。
这些催化剂共同缺点是，对设备的腐蚀严重、危害人身、产生废渣、污染环境。
为了保护环境，多年来，国内外正从分子筛、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，寿命长，且乙苯回收率超过99．6％。
还有一种生产线是以烷基苯的固体酸催化剂替代了氢氟酸催化剂，现已工业化。
新一代“绿色”催化荆的开发。
绿色化学的真正发展需要对传统的、常规的合成化学的方方面面进行全面的从观念上、理论上和合成技术上的发展和创新。
这种需求既是对合成化学的挑战，更是对合成化学革命性的发展提供的前所未有的机会。
[12]
3绿色化学的方向
绿色化学发展的方向是无害、友好、洁净的化学工业和化学品,在满足人类不断增长的物质需要的同时,也将满足人类对环境和健康的需求。
3.1环境无害标准应该重于经济效益的标准
化工原料的无毒性,化工产品的无毒性,化工生产过程副产品或废物的无毒性是绿色化
学关注的焦点。
人们越来越意识到化学工业过程的环境无害评价标准应该重于经济效益评价标准。
为此,化学家正在积极探索各种新的方法,减少或彻底消除有害或有毒的化工原料、产品和废物,研究出了各种替代光气制造异氰酸酯的技术,[10]如由伯胺和二氧化碳或碳酸二甲
酯制造异氰酸脂;由伯胺和一氧化碳进行氧化制造异氰酸酯;由硝基苯和一氧化碳还原羰基
化制造异氰酸酯等等。
目前,各种替代有害原料的新原料、新工艺、新技术、新方法层出不穷,我们有理由相信,随着人们对绿色化学重要性认识的提高,许多对环境和健康有害的物质, 不论清除的代价多么昂贵都将被从化学工业领域清除。
[1]
在化工生产中不可避免地要用到一些有毒有害的原料，如剧毒的光气、氢氰酸种有害的甲醛、环氧乙烷等，它们严重地污染环境，危害人类健康和社区安全。
采用无毒无害原料替代它们来生产各种化工产品是绿色化学的重要任务之一。
[6]，用无毒无害的溶剂来取代它们对环保具有重大价值。
在无毒无害溶剂中，最引人瞩目的是超临界流体，特别是超临界二氧化碳，它既有液体的密度和有机溶剂的溶解度，又有气体粘度和高传质速度，还有很大的可压缩性，其流体密度、粘度和溶解度等性能可由压力与温度的变化来调节。
3.2生物质资源的开发
近代工业革命以来,人们一直在开发和利用矿物质资源,如石油、煤炭、天然气等。
从本质上讲,矿物质资源是不可再生资源,总有一天会枯竭。
同时,地球环境的污染和生态的破坏均直接或间接地与矿物燃料的加工和使用有关,矿物燃料燃烧后产生的CO2、SOx、NOx是产生酸雨和温室气体等环境问题的根源。
[11]众所周知, 绿色植物是利用叶绿素通过光合作用把CO2和H2O转化为葡萄糖, 并把光能储存在其中, 然后把葡萄糖聚合成淀粉、纤维素、半纤维素、木质素等构成植物自身的物质。
所谓生物质( biomass) 可理解为由光合作用产生的所有生物有机体的总称。
可再生的生物质资源是通过太阳能通过光合作用转化而来的, 因此, 其资源的丰富性可谓是取之不尽, 用之不竭。
化学工艺过程的“绿色化”联台国环境署工业与环境规则活动中心把清洁生产定义为“清洁生产是指将综合预防的环境策略持续应用于生产过程和产品中，以减少对A类和环境的风险性。
”实行清洁生产包括清洁生产过程和清洁产品两个方面。
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3.3洁净能源技术
现代工业的发展使人类离不开能源, 而传统的能源利用过程是产生环境污染的直接根源。
如煤炭含硫量高, 燃烧后产生大量的SO2 和烟尘, 造成大气污染, 导致对生态环境破坏严重的酸雨的产生。
另一个造成大气污染的罪魁祸首是汽车尾气。
在中国的能源结构中, 煤炭占70% 左右, 是绿色化学关注的重点领域。
目前, 煤炭洁净技术的研究已在三个方向上展开:[1](1)煤的高效和洁净化燃烧；(2)煤的拔头工艺生产液体燃烧；(3)用煤制造合成气。
尽
管目前该洁净技术投资较大, 费用较高, 但应该是煤洁净技术发展的方向。
小结
随着全球性环境污染问题的日益加剧和能源、资源急剧减少，持续发展受到威胁，公众环境意识逐步提高。
进一步预防和控制污染的有效途径是加强产品及其生产过程的环境管理，从治标转向治本，即从末端治理污染到开发清洁生产技术，碱少污染源头，生产环境友好产品。
可以预见，绿色化学的发展不仅将对环境保护产生重大影响，而且将为我国企业尽快与国际接轨创造条件。
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参考文献
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