美国总统绿色化学奖

美国总统绿色化学奖

摘要：简述了绿色化学奖设立的原因及标准，介绍了2008-2011获奖人物及得奖原因，通过对2009年绿色合成路线奖得主伊土曼公司的简单评述，总结了绿色化学的研究进展。

引言：该奖设立于1 995年，以奖励在创建更清洁、更便宜、更敏捷的化学工业中获重大突破的个人、团体和组织。总统绿色化学奖是对把绿色化学原则运用到化学设计、制造、使用中的已经或能够被工业界利用，以达到预防污染目的的基础技术和创新技术的承认。

所谓绿色化学技术是指将绿色化学的基本观念应用于化学研究、化工制备以及化学品的利用等方面。绿色化学的基本观念是在9O年代初提出来的，它有别于传统的环境污染治理的方法，而是从源头上减少，甚至消除环境污染的产生。因此绿色化学方面的成就对于环境保护来说具有根本意义。总统绿色化学奖每年对5个个人和组织进行奖励。共有5个奖项：学术奖、中小企业奖、优化合成路线奖、优化合成条件奖和安全化学品设计奖。由来自美国政府、环保局、美国科学院、美国化学会、美国国家基金委员会等世界水平专家评选产生。

评选依据下列标准：1．获提名的技术必须是绿色化学计划中的项目。2．获提名的技术有益于人体健康，有助于环境保护。该技术必须具备：a．减少毒性(急性和慢性)，减少疾病和伤害，减少火灾和爆炸的可能性．减少排放物，减少危险物的运输，或在生产过程中减少污染物的使用：b．提供自然资源的利用率，如使用可再生原料：c．增加生物的多样性。3．技术能够被大量的化学生产厂商、产品用户和社会广泛使用。获提名的技术必须具备：a．实现绿色化学的可行性：b．对现有环境问题的补救：c．具有向其他设备、地区和工业转移的特性。4．获提名的技术具有创新性和科学性a．创新性(技术以前未被使用)：b．科学性(技术经得住科学的检验．新的制造方式有坚实的科学基础)。

评审小组将依据上述标准，对提名的技术进行评定。申请人列明技术的特点有助于专家小组的评定并增加获奖的可能性。这些特征包括提名技术同现有技术的比较、毒性数据、减少的危险物的数量、在商业中的应用范围、其他有益于人类健康和环境保护的数据等。

1 最近获奖人物介绍

1.1 2008年绿色化学奖得主

这次的获奖得主：①密歇根州立大学的Maleczka教授与Smith教授，他们开发了一种新的化学合成方法，由碳氢化合物直接生成烷基硼酸酯，反应条件温和且产生废物最小，获得了学术奖；②美国SiGNa公司，他们开发的新技术使高活性碱金属的储存、运输和处理过程更加安全，获得了小企业奖；③Battelle公司和Advanced Image Resources (A IR)公司，他们合成了一种生物基墨粉，获得了绿色合成路线奖，这种新技术节省大量的石油资源并有利于纸纤维的回收利用；④纳尔科(Nalco)公司他们开发了3D TRASARÓ冷却水监测和控制系统，该技术节省水和能源，减少了水处理药剂用量，降低了外排水对环境的影响，因而获得了绿色反应条件奖；⑤美国陶氏益农公司(Dow AgroSciences)，他们研发的生物杀虫剂(多杀菌素嘧菌环胺) ，优于现有的杀虫剂，有明显环境效益和社会效益，因而获得了绿色化学品设计奖。

1.2 2009年绿色化学奖得主

这次的获奖得主：①伊斯曼化学公司，他们开发了节省能源同时避免强酸和有机溶剂的生化工艺，能把源于植物的脂肪酸转化为长链酯类，从而用于化妆品和个人护理用品，获得绿色合成路线奖；②美国培安，他们根据iTAG标注化学原理开发出快速测定蛋白质的分析仪器，该蛋白质检测仪不需高温和有害化学物质，即可准确测定蛋白质，被授予绿色反应条件奖；③宝洁公司和美国堪萨斯州的Cook复合材料与聚合物公司，他们分别开发出ChempolMPS醇酸树脂技术，该技术使用SefoseÓ油作为复合溶剂，减少了油性涂料及油漆中

的挥发性有机化合物，因此被授予绿色化学品设计奖；④Virent能源系统公司，他们开发出以植物糖、淀粉、或纤维素为原料制造碳氢化合物燃料的BioForming催化转化工艺，在低能耗条件下能将糖、淀粉或植物纤维制成汽油、柴油和航空燃料，因而被授予小企业奖。⑤卡内基梅隆大学的KrzysztofMatyjaszewski教授，他开发了原子转移自由基聚合技术，用少量铜催化剂，以及环保型还原剂或自由基引发剂合成了先进的高分子材料，因而被授予年度学术奖。

1.3 2010年绿色化学奖得主

2010年的各奖项获奖者：①James C. Liao， University of California， Los Angeles，and Easel Biotechnologies， Costa Mesa， Calif，获得Academic Award（CO2在生物合成中循环利用）；②LS9， South San Francisco，获得Small Business Award（可再生石化燃料和化学品的微生物生产）；③Dow Chemical and BASF，获得Greener Synthetic Pathways Award（利用H2O2的环氧丙烷环境友好创新生产）；④Merck & Co。 and Codexis，获得Greener Reaction Conditions Award（利用新型转氨酶的Ⅱ型糖尿病药物sitagliptin的更加绿色化加工）；⑤Clarke， Roselle， Ill，获得Designing Greener Chemicals Award（NatularTM 杀虫剂：采用多杀菌素Spinosad作为下一代的蚊子幼虫控制方法）。

1.4 2011年绿色化学奖得主

绿色反应条件奖(Greener Reaction Conditions Award)授予Kraton performance polymers有限公司,他们开发了NEXARTM聚合物膜技术。他们开发了NEXARTM聚合物膜技术。其创新与价值:利用反渗透净化盐水是膜过滤技术最广泛应用之一。科腾公司已经开发出一系列无卤素、高透过率、溶剂用量少的聚合物膜。这种膜的优点在于:净化水的效率是传统膜的数百倍,成本节约70%,能耗减少50%。聚合物膜已在各种净化工艺过程中广泛使用。膜具有选择性,能使一些分子通过的同时阻止其他分子通过。膜的净化包括反渗透海水淡化、水超纯化、盐回收和废酸回收。膜的效率由水分子(或其他分子)通过膜的速率(称为膜通量)所决定。增加膜一侧的压力,可以增加膜通量,但是随着压力的增大,对膜的强度要求更高。Kraton公司开发的NEXARTM聚合物膜技术,适用于需要高水位或高离子通量的应用领域。科腾公司研发的聚合物是一种嵌段共聚物,强度(聚叔丁基苯乙烯)、韧性、弹性、水或离子通道(苯乙烯-磺化苯乙烯),由不同嵌段提供。这5个连续共聚物嵌段在干、湿环境下,均能表现出良好的强度和韧性。科腾聚合物NEXARTM的生产过程中,减少50% 烃类有机溶剂的使用,完全消除了卤化夹带剂的使用。

该技术在使用过程中优势明显。NEXARTM聚合物的水通量是现有反渗透膜的400倍,大大减少了能源和材料的使用。据保守估算,中型反渗透(RO)装置材料成本节省约70%以上,能源成本节省约50%。在电渗析反转(EDR)过程中,由于NEXARTM 聚合物具有高机械强度可使用较薄的膜,所用材料减少了50%,同时也减少了由于膜阻力带来的能量损失。更重要的是,NEXARTM聚合物可替代目前PVC(聚氯乙烯)在电渗析膜中的使用。NEXARTM 聚合物膜高效的水透过性,可用于能量回收通风系统(ERV),可以排尽室内空气,引入尽可能多的新鲜空气。NEXARTM聚合物具有很好的环境效应,在湿度调节应用方面,用于高性能纺织品和服装的生产过程,彻底消除了使用危险的卤化加工助剂,例如:全氟磺酸聚合物和PTFE(聚四氟乙烯)。

2 2009年绿色合成路线奖得主伊土曼公司

伊士曼化工公司因其在绿色生物催化方面的重大突破获得了美国最高环境保护奖之一的绿色化学奖。2009年度的总统绿色化学奖由美国环境保护局代表白宫方面颁发．以此表彰把绿色化学理念融入到化学产品设计、制造和应用的工业技术。

伊士曼绿色生物催化技术是在各种严格控制的条件下通过酶来制造酯．同时避免了传统制作工序所需要的强酸和高温条件。其创新与价值在于：酯类是化妆品和个人护理产品中的一种重要组分。它的制备通常需要强酸和有害溶剂，能耗高，反应条件苛刻。伊斯曼化学公司的