绿色化学优秀课件

➢ 烟气排放大国：CO2 60多亿吨、SO2 2000多万吨
➢冰川融化，海平面上升
0.3-0.6℃ 1.0-3.5℃
➢海洋酸化，生物减少
➢鱼类死亡 ➢珊瑚礁毁坏
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水资源问题
◎ 缺水
全世界有100多个国家缺水，40多个国家 严重缺水。我国淡水资源人均不到世界 平均水平的1/4。
◎ 污染
每年有4000多亿吨工业废水和生活废水 排入水体，造成几千条河流、湖泊的污 染
臭氧层问题
◎ 皮肤癌
臭氧层减少10％，皮肤癌 发病率上升26％
◎ 白内障
臭氧分子减少1％，白内障患者增加150万人
《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》
◎ 氟里昂
光作用下分解，释放出 大量的氯，诱发连锁反应
◎ 四氯化碳
新一代制冷剂（134a），四 氯化碳的转化
全球变暖问题
➢ 燃煤大国：煤20多亿吨
绿色化学
第一章 绿色化学兴起的历史
◎ 化学与人类发展 ◎ 化学与环境 ◎ 绿色化学的兴起
目的和要求： 1.弄清人类目前面临的挑战及 和化学的关系；2.了解绿色化 学这门新兴学科产生的背景
重点： 1.人类面临的挑战及与化学的 关系;2.化学的发展与绿色化对 人类发展的影响与意义;3. 理 解绿色化学的意义
需要包装、冷藏；作物生长需要肥料、 农药；食品中添加维生素、防腐剂
◎ 化妆品
护肤用品、香水、防晒霜
◎ 交通工具 汽车、电动车、自行车
实用性、创造性
第二节 化学与健康、环境问题
导致全世界有10000 多人产生缺胳膊少腿 或严重畸形
海洋生物学家Carson
秃头鹰和其他鸟类急剧减少， 北极海豹和南极企鹅体内也 发现DDT；母亲奶汁和婴儿 胎盘中610ug/l
“白色污染”
解决问题的方法
如何解决环境的问题
6月5日--世界环境日
如何保护我们的地球
？？？？？？
第三节 绿色化学的兴起
以稀释解决污染问题
20世纪中期，人们对化学物质毒性的时间性、 生物累积性、致癌性等认识不够
依据是充分降低某化学物质在特定介质中的 浓度即足以减轻其最终影响
强制性管理
设立环境法规以严格控制化学物品对水大气土壤的 排放量。比如最大安全浓度，COD值。 要求废物在排放前进行处理，如酸的中和，烟气的 脱硫处理，把废物转变成毒性小的物质以降低这些 化学品的有害影响。
化学与农业
哈伯 1913年，合成氨 使粮食、蔬菜丰收， 解决了人类生存难题
化学与农业
最大转化率
N23H2K2OFA ,e2O l 32NH 3
热力学计算结果（平衡常数）显示：30MPa、773K时，氨 最大转化率为26％。
如果不加催化剂，反应速度非常慢。
任务之一：设计成功常温常压下固氮催化剂。
米勒 1941年，DDT
通常不考虑其他物质对受控物质的影响，且成本很高。
防止污染
1990年，美国通过“污染防治条例”，指出环保的第一 选择是在源头上防止废物的产生，开辟了环境保护的第 三个时期。
如通过工程控制最大限度地降低某一物质的量 （废物），通过控制降低不必要的溶剂挥发。
绿色化学
绿色化学是一种特殊的防止污染的方法
绿色化学是利用化学的原理和方法来减少污染源， 它把防止污染的做法融于化工生产过程中。
无毒害原料 可再生原料
原子经济反应 高选择性反应
环境友好 产品
无毒害 催化剂
无毒害 溶剂
绿色化学的兴起
◎ 美国“总统绿色化学挑战奖”
1995年,克林顿
变更合成路线奖，变更溶剂／反应条件奖，设计更安 全化学品奖，小企业奖，学术奖 在国家实验室、大学和企业间成立绿色化学研究院
◎ 日本“新阳光计划”
20世纪70年代，阳光计划（新能源）、月光计划（节能） 20世纪90年代，新阳光计划（能源与环境新技术） 地球创新技术研究院、化学创新技术研究院
绿色化学的原理
◎ 十二条原理
阿纳斯塔斯，沃纳
防止废物的产生优于在其生成后再处理或清理。 生产过程中所采用的原料尽可能最大量地进入产品中。 合成方法应被设计成使用或产生无毒或很低毒性的物质。 化工产品应被设计成既保留功效，又降低毒性。 应尽可能避免使用辅助性物质，如用时应是无毒的。 考虑能耗对环境和经济的影响，最好采用常温常压条件。
盘尼西林 1928年
化学与人类健康
弗莱明
弗洛里
钱恩
DNA 1953年
克里克 沃森
减轻病痛、预防疾病、 保障健康、延长寿命
奥利佛
120 75 47
百度文库
1921，乙烯
化学与工业
1930，聚氯乙烯
1938，尼龙
化学与人类生活
◎ 生活用品 ◎ 吃的食物
住宅、家具、肥皂、牙膏、衣服
R. Breslow
1982年，美国密苏里州 1984年，印度博帕尔事件
臭氧层问题
堪称地球上 “保护伞”的臭 氧层，太阳辐射到地球的紫 外线99%被它吸收。然而， 正被它所保护的人类严重破 坏。1985年南极地区发现臭 氧层空洞以后，1988年发现 北极上空也出现了一个臭氧 层空洞。两个空洞都一直以 极其惊人的速度扩大。
◎ 欧洲环境保护新政策
德国，1997年，为环境而研究的计划 英国，2000年，绿色化学奖
◎ 中国“经济与社会持续协调发展”
1995年，中科院组织“绿色化学与技术”调研咨询活动 1997年，九五基础重大研究计划“环境友好石油化工催 化化学与化学工程” 1999年，香山会议 绿色化学作为973重点支持方向之一
最低的代价和最高的产率
与传统化学家的区别
综合考虑
目标是设计合成方法以降低或消除有毒原料、副 产品、溶剂以及相关的有毒产品的使用和产生。
绿色化学
◎ 定义
绿色化学，对环境无害的化学合成，防止污染的 非传统合成路线和无毒害设计
绿色化学是指利用一切原理从源头来降低或消除 在化工产品的设计、生产及应用中有害物质的使 用和产生
绿色化学的原理
◎ 十二条原理
原料或反应底物应是可再生的而不是将耗竭的。 尽可能避免不必要的衍生化。 催化性试剂优于化学计量试剂。 化工产品应被设计成在完成使命后可降解为无毒物质。 发展分析方法，使有害物能进行即时的和在线的分析。 所用物质和形态应尽可能的降低发生化学事故的可能性。
绿色化学研究领域
水资源污染问题
环境污染使国内每年的 损失约为２８３０亿元。 自６０年代到现在，全 国监测的４３２条大小 河流中，８０％受到了 不同程度污染。全国２ ８００多个湖泊，大多 水质受到污染。
海鸟沾上油污后艰难的飞翔
在油海中无处觅食
海鸟身沾油污不能再飞翔
惨死沙滩
化学品与废物污染问题
◎ 废物
化学化工是排放到环 境中有害物质最多的 工业部门