绿色化学溶剂的固定溶剂是什么?

& 人类到了需要绿色化学的时代
人类到了需要绿色化学的时代
&绿色化学之父&、美国环保局助理局长& 保罗&阿纳斯塔斯
  绿色化学,让我们的星球未来更美好!
  &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& &&保罗&阿纳斯塔斯
  中化新网讯& 编者按 8月17日傍晚,美国副总统拜登抵达北京,开始对中国进行正式访问。据了解,在拜登此次长达6天的访问安排中,加强中美两国在环保、新能源等方面的合作是重要内容之一。而在美国拥有&绿色化学之父&尊称的美国环保局助理局长保罗&阿纳斯塔斯,在本月初访华期间,多次谈到了他的绿色化学观。借此,我们向读者推荐这位美国环保人士在访华期间的一次讲话。这位&绿色化学之父&所传达的理念,对中国化工产业的发展,不无裨益。
  化学工业的治污费已超过加工费
  1991年,绿色化学由美国化学会(ACS)提出,并成为美国环保局的中心口号。绿色化学不单是一门学科或产业单元,而是一种新的思维方式,是关于日常生活的产品及生产过程的重新设计。其核心是利用化学原理从源头减少和消除工业生产对环境的污染,将反应物的原子全部转化为期望的最终产物。
  上世纪90年代末,我和同事约翰&华纳提出了绿色化学的12项基本原则,并致力于推动绿色化学生产。这些原则现已成为世界化工界的共识。目前,绿色化学的研究网络已经遍布全球30多个国家。根据美国环保局的调查,绿色化学产品和加工使得危险废料的年产量减少至30亿磅,每年节约400亿加仑水资源,每年节约能源为220亿千瓦。
  构成社会和经济的基础都是化学物质。化学影响了每一个构成我们社会与经济看得见、摸得着与感觉得到的东西。绿色化学强调的是在传统化学的基础上,必须考虑绝对减少毒性物质和废弃物产生,并且在材料的获取、生产、储存与流通等所有过程实现环境友好。可以说,绿色化学和绿色工程是从根本上解决环境问题的可持续方案。
  化学工业的绝大多数工艺都是多年前开发的。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,加工费用已发生了很大变化。以我提出绿色化学概念的第二年即1992年为例,美国化学工业用于环保的费用为1150亿美元,而清理已污染地区的费用却高达7000亿美元。
  大量与化学品制造相关的污染问题不仅来源于原料和产品,更多的是来自其制造过程中使用的物质。最常见的是在反应介质、分离和配方中使用的溶剂。当前广泛使用的溶剂是挥发性有机化合物(VOC),其在使用过程中有的会引起臭氧的形成,有的会引起水源污染。因此,采用无毒无害的溶剂代替VOC已成为绿色化学的重要研究领域。
  在无毒无害溶剂的研究中,最活跃的研究项目是开发超临界流体(SCF),特别是超临界二氧化碳作溶剂。超临界二氧化碳是指温度和压力均在其临界点以上的二氧化碳流体。它通常具有液体的密度,因而有常规液态溶剂的溶解度。在相同条件下,它又具有气体的黏度,因而又具有很高的传质速度。超临界二氧化碳的最大优点是无毒、不可燃、价廉等。这种物质用途非常广泛,如干洗衣物、制造塑料,甚至可以去除咖啡中的咖啡因等。而且,这种技术并不释放二氧化碳,而是固定和利用二氧化碳,这也是在气候变化的背景下特别需要的。
  我们一直在消耗资源、产生废物,然后投入巨资来清洁环境。但是,我们必须得向前看,让过去出现的问题未来不再出现。绿色化学让我们欣慰的正是这一点,可以让我们发挥创造力,从源头杜绝污染,不让曾经的错误一犯再犯。
我国科学家也在研究绿色化学。图为德国拜耳公司的有关专家参观我国一家绿色化学研究中心。 (CFP 供图)
  绿色化学不仅可行,而且有利可图
  目前,绿色化学不仅在美国,在全球的实施情况都很好。这是因为绿色化学最特别之处在于,它可以使环境保护和经济效益齐头并进,实现环境保护优化经济发展的目标。
  1990年,美国颁布了污染防治法案,将污染防治确立为美国的国策。1995年,美国副总统戈尔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%~25%。同年,美国总统克林顿宣布了&总统绿色化学挑战计划&,美国环保局设立了&总统绿色化学挑战奖&这一国家荣誉,这是化学化工领域内惟一的总统奖。
  这一奖项可以为公司及大学教授带来好的声誉,鼓励他们在绿色化学领域作出更多贡献。截至目前,已有近80人荣获这一奖项。其他一些国家,如澳大利亚、日本、英国、意大利等也设立了类似的奖项。这些政府行为都极大地促进了绿色化学的蓬勃发展。而很多企业愿意推动绿色化学,是因为这项技术可以让他们获利。所以,人们自然而然地就接受了绿色化学的概念,推广也并不困难。
  事实上,每一个工业领域都在试图通过绿色化学来实现环境和经济目标。能源、农业、塑料、电子、医学是采用绿色化学理念的主要领域。这些成绩令人振奋,但这些成绩只展现了绿色化学的一小部分潜力,未来的成就远不止于此。
  现在,我们已经在化学、生物化学和相关工程等领域做了大量研究,这些研究在中国和美国仍在进行。中国从事绿色化学研究领域的优秀科学家已经向其他研究机构作出了表率,使用绿色化学是有可能实现双赢的。无论在中国、美国还是其他国家,我们要做的是让所有的公司和科学家都这么做,观念是最重要的。怎么让人们自然而然地接纳这一理念,如何让人们对绿色化学的了解越来越充分,理念的普及是推动实践的关键。
  而要普及理念,美国则重视从教育入手,在很多大学都设置有专业课程,并可授予博士学位。美国还创办了专门期刊《绿色化学》,来促进科技创新。此外,美国环保局还及时将绿色化学的成果向公众展示,让科研成果和实践成就得到公众的认可,让公众意识到绿色化学&不仅可行,而且有利可图&。
  绿色合作是两国关系的重要部分
  20年来,绿色化学一直是美国环保局的中心口号。多年来,我们的工作一直关注几十个领域,而近期我们对所有领域进行了重新调整,将其归纳为4个领域,分别为化学安全和可持续性,大气、气候和能源,可持续性水资源,安全、健康的社区。进行此调整的目的是,我们试图从系统的角度来研究环境问题。很多问题都不是孤立的,环境问题尤其如此。将问题孤立地、一个个研究,没有系统观念,不利于环境问题的解决。
  对于大气领域,我们不仅要了解大气中存在哪些物质,更重要的是了解这些物质和人体健康的关联性。这就需要采用最新的技术。这也是技术研发部门一直努力的方向。比如,我们一直关注如何降低大气中的汞含量,也很关注如何减缓气候变化。而要做好这些工作,我们时刻强调科学技术的研究和创新,这是工作的重点。
  在美国,所有环境政策(法律、法规、标准等)的制定是建立在科学研究基础上的,尤其关注对人体健康的风险管理。在整个环境决策中,科学是重要的、核心的基础,而科学一旦变成立法,就能够转化为具有约束力的工具。绿色化学正是一项主要的科学技术。不过,技术革新是一个持续的过程,不同国家不同,同一国家的不同时期也不同。
  有趣的是,始于上世纪70年代初的中美科技交往是中美两国关系恢复最早的领域之一,而且一直是两国关系的重要组成部分。1979年1月邓小平先生率团访美期间,于1月31日在华盛顿签署了《中美科技合作协定》,并同时建立了执行这一协定的两国政府间部长级&中美科技合作联合委员会&。
  我此次访华的目的,不仅是回顾我们合作的历史,还要和中国的环境保护部、科技部对话,积极探讨未来的合作领域。我相信,中美两国未来在科技领域的合作会更密切,议题会更广泛。目前,我们正和中国的环境科研机构开展一些技术合作,如遥感技术。另外,让我们兴奋的是在可持续性技术开发方面的合作,具体技术虽然目前无法确定,但是中美两国的合作将同样是持续性的对话过程。 (曹俊 郭婧 整理)
去年9月,中美化学品环境管理研讨会在京举行,双方在化学环保合作方面取得进展。& (CFP 供图)
  人物简介& 保罗&阿纳斯塔斯(Paul Anastas),曾任美国化学会绿色化学研究所所长、克林顿和布什政府白宫科技政策局环境政策部门助理主管、耶鲁大学绿色化学与绿色工程中心主任,在环境科学领域有着很高的学术地位,被尊称为&绿色化学之父&。由阿纳斯塔斯编写的《绿色化学:理论与实践》已成为绿色化学领域的经典之作。2009年5月,美国总统奥巴马提名阿纳斯塔斯为美国环保局负责研究开发的助理局长。
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绿色化学原理
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第2章绿色化学原理绿色化学十二条原则防止污染优于污染治理原子经济性绿色化学合成设计安全化学品采用安全的溶剂和助剂合理使用和节省能源绿色化学十二条原则利用可再生资源合成化学品减少不必要的衍射化步骤采用高选择性的催化剂设计可降解化学品进行预防污染的现场实时分析使用安全工艺绿色化学十二条附加原则鉴别副产品,尽可能地定量描述。报告转化率、选择性和产率。在生产过程中进行完整的质量平衡计算。定量核算生成过程中催化剂和溶剂的损失。充分研究基本的热化学,特别是放热规律,以保证安全。预测其他潜在的质量和能源的传输限制及规律。绿色化学十二条附加原则与化学或化工工程人员协作。要考虑全部生成过程对化学选择性的影响。帮助开发和支持使用可持续发展的测量。使用的全部产品及其他输入要尽量定量和最小化。要充分认识到操作者的安全和废物最小化之间可能存在矛盾的事实。对试验或工艺过程向环境中排放的废物要监视、呈报,并尽可能地使之最小化。2.1防止污染优于污染治理传统环境污染的治理方法——末端治理绿色化学的方法——污染预防开发以“原子经济性”为基本原则的新化学反应过程。改进现有化学工业过程,减少和消除污染。2.2原子经济性 AtomEconomyofChemicalReaction 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。原子利用率(atomutilization)ExamplesExample1:Thepreparationofepoxy-ethane(环氧乙烷)fromethylenemoreExample2:Thepreparationofepoxy-propane(环氧丙烷)moreExample3:Thesynthesisofmethylacrylate(丙烯酸甲酯)more传统方法(Traditionalway)CH2=CH2+Cl2+H2OashsskaClCH2CH2OH+HClashsskaClCH2CH2OH+Ca(OH)2+HClC2H4O+CaCl2+2H2OCH2=CH2+Cl2+Ca(OH)2C2H4O+CaCl2+H2Oaska8ashsskaashsska44ashsska111+18=+44╳100%=╳100%=25%=Silvercatalyst(银催化剂)isusedtoconvertethylenedirectlytothetargetmoleculebyusingoxygenastheoxidant,whichgives100%atomutilization.绿色化学方法(Newgreenerway)CH2=CH2+1/2O2ashsska44C2H4O2816ashsska440ashsska4428+16=╳100%╳100%=44ashsska44=100%ka8ashsskaashaashaasha58asha111+18=+58╳100%=╳100%=31%C3H6O+CaCl2+H2OCH3CH=CH2+Cl2+Ca(OH)2=传统方法(Traditionalway)Directoxidationcatalyzedbytitania-silica(钛-硅)kaashsskaashaashaC3H6O+H2OCH3CH=CH2+H2O2AshsskaTitania-sillicamolecularsieveashsska5818asha0%=0%=76%=aTheamountoftargetproductformed绿色化学方法(Newgreenerway)heldCH3C(CN)(OH)CH3CH3COCH3+HCNAhsskaCH3OOC(CH3)C=CH2+NH4HSO4CH3OH,H2SO4CH3COCH3+HCN+CH3OH+H2SO4CH3OOC(CH3)C=CH2+NH4HSO4AA100+115╳100%==a58a0%+98100AAAAAA=46%AA传统方法(Traditionalway)UsingpalladiumacetatePd(OAc)2asthecatalyst,developedin90’sPd(OAc)2绿色化学方法(Newgreenerway)原子经济性反应传统反应:A+BC+D原子经济性反应:E+FC常见有机反应类的原子经济性:重排反应、加成反应、取代反应、消除反应100%100%&100%&100%2.3绿色化学合成有机合成原料光气(C
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图书基本信息
出版时间:2008-6出版社:华中科技大学出版社作者:贡长生,张龙 主编页数:317字数:388000书名:绿色化学
绿色化学是20世纪90年代出现的具有重大社会需求和明确科学目标的新兴交叉学科,是当今国际化学化工科学研究的前沿和发展的重要领域。本书以绿色化学原理为主线,系统地介绍了具有先进性、实用性和前瞻性的绿色化学技术及其在现代化学工业中的应用,全面地论述了实践绿色化学原理、发展循环经济和构建生态工业园的若干重大关联问题,充分体现了绿色化学的内涵和外延,展示了绿色化学化工的辉煌前景。本书共分11章,内容包括绿色化学的兴起和发展、绿色化学原理、绿色无机合成、绿色有机合成、高分子材料的绿色合成技术、精细化工的绿色化、化学工艺过程的绿色化、能源工业的绿色化、过程强化技术集成、绿色化学化工过程的评估,以及循环经济和生态工业园等。
本书可作为化学化工类专业及相关专业大学本科生教材,也可作为研究生选修教材。同时,还可以供从事科学研究与开发、化工生产和企业管理的科技人员参考。
第1章 绪论1.1 绿色化学的兴起与发展1.1.1 生态环境的危机呼唤绿色化学1.1.2 环境保护的宣传和法规推动绿色化学1.1.3 化学工业的发展催发绿色化学1.1.4 可持续发展促进绿色化学1.1.5 绿色化学和技术成为各国政府和学术界关注的热点1.2 绿色化学的研究内容和特点1.2.1 绿色化学的含义1.2.2 绿色化学的研究内容1.2.3 绿色化学的特点1.3 绿色化学在国内外的发展概况1.3.1 绿色化学在国外的发展概况1.3.2 我国十分重视绿色化学的研究工作1.4 绿色化学是我国化学工业可持续发展的必由之路1.4.1 绿色化学所引发的产业革命1.4.2 绿色化学是我国化学工业可持续发展的优选模式1.4.3 发展对策 复习思考题 参考文献第2章 绿色化学原理 2.1 防止污染优于污染治理2.1.1 末端治理与污染防治2.1.2 污染防治的措施 2.2 原子经济性2.2.1 原子经济性的概念2.2.2 反应的原子经济性 2.3 绿色化学合成2.3.1 无毒、无害原料2.3.2 改变合成路径2.3.3 绿色化学合成 2.4 设计安全化学品2.4.1 安全化学品的含义2.4.2 设计安全化学品的一般原则2.4.3 设计安全化学品的方法 2.5 采用安全的溶剂和助剂2.5.1 常规有机溶剂的环境危害2.5.2 水2.5.3 二氧化碳2.5.4 离子液体2.5.5 固定化溶剂2.5.6 无溶剂系统 2.6 合理使用和节省能源2.6.1 化学工业中的能源使用2.6.2 新的能源利用技术2.6.3 优化反应条件 2.7 利用可再生资源合成化学品 2.7.1 可再生资源与不可再生资源2.7.2 利用可再生资源合成化学品 2.8 减少不必要的衍生化步骤 2.8.1 保护基团2.8.2 暂时改性2.8.3 加入官能团提高反应选择性 2.9 采用高选择性的催化剂2.9.1 催化作用优于化学计量关系2.9.2 环境友好催化剂2.9.3 环境友好催化过程 2.10 设计可降解化学品2.10.1 化学品废弃物的危害性2.10.2 化学品设计应考虑降解功能2.11 预防污染的现场实时分析2.12 防止生产事故的安全工艺复习思考题参考文献第3章 无机合成反应的绿色化技术 3.1 水热合成法 ……第4章 绿色有机合成第5章 高分子材料的绿色合成化学第6章 精细化工的绿色化第7章 化学工艺的绿色化第8章 能源工业的绿色化第9章 绿色化学中的过程强化技术集成第10章 绿色化学化工过程的评估 第11章 循环经济与生态工业园
第1章绪论绿色化学是20世纪90年代出现的具有明确的社会需求和科学目标的新兴交叉学科,已成为当今国际化学科学研究的前沿,是21世纪化学化工发展的重要方向之一。绿色化学的核心就是要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,实现人和自然的协调与和谐。因此,绿色化学及其应用技术已成为各国政府、学术界及企业界关注的热点。1.1绿色化学的兴起与发展1.1.1生态环境的危机呼唤绿色化学随着世界人口的急剧增加、各国工业化进程的加快、资源和能源的大量消耗与日渐枯竭、工农业污染物和生活废弃物等的大量排放,人类生存的生态环境迅速恶化,主要表现为大气被污染、酸雨成灾、全球气候变暖、臭氧层被破坏、淡水资源紧张和被污染、海洋被污染、土地资源退化和沙漠化、森林锐减、生物多样性减少、固体废弃物造成污染等。目前,人类赖以生存的自然环境遭到破坏,人与自然的矛盾激化。绿色象征着生命,象征着人与自然的和谐,绿色化学是人类生存和社会可持续发展的必然选择!1.1.2环境保护的宣传和法规推动绿色化学人类只有一个地球。“保护我们的家园,加强污染治理,保护生态环境”已成为世界各国人民的共同心声和关注的大事,环保法规的颁布推动了绿色化学的兴起和发展。
《普通高等教育"十一五"国家级规划教材全国普通高等院校工科化学规划精品教材·绿色化学》可作为化学化工类专业及相关专业大学本科生教材,也可作为研究生选修教材。同时,还可以供从事科学研究与开发、化工生产和企业管理的科技人员参考。
评论与打分
&&&&内容还比较饱满吧,就是纯文字有些枯燥
&&&&马马虎虎吧,内容一般,服务没问题。
&&&&虽然该书对绿色化学的讲解还行,但是作为11年出的书,内容大多停留在07年,内容过于陈旧
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绿色化学与超临界二氧化碳介质
右江民族医学院学报第<期;99<年
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6绿色化学概述
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质的工作已越来越引起科学家的兴趣并取得较大进展,作为绿色化学的重要内容已显示出重要的理论研究和实际应用价值。而且近年来,由于工业二氧化碳排放量急剧增加,造成了全球气温上升,即“温室效应”,对生物圈产生了深远的影响。因此,
基金项目:右江民族医学院学生科研基金[]资助项目、广西教育厅基金()、右江民族医学院重点科研基金;99<;99G9=67?(右医院字[];99G69G号)
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匹司 超临界二氧化碳一高分子化学中的绿 色介 质何 ‘ 涛” , 胡红旗 , 陈鸣 才 , , 吕社 辉 , 刘红波 中 国科 学院广州化 学所 广州摘要 介绍了超...绿色化学超临界二氧化碳_化学_自然科学_专业资料。绿色化学,超临界二氧化碳及其应用...超临界二氧化碳流体可 以作为聚合反应的介质,超临界二氧化碳流体对高聚 物的渗透...与化工导论 翟翠萍 第五章 绿色化学的研究领域 第二节 绿色溶剂 超临界流体 ...由于过渡金属配合物在SCFCO2 介质中 溶解度大大提高,从而使反应以均相催化进行...? ShanghaiChemicalIndustry 综 述 超临界流体技术在绿色化工中的应用张东军 帅行...超临界二氧化碳是最常用的超临界 介质,SC-CO2(SupercriticalCarbonDioxide,Tc=331....第四章 绿色化学技术 1_理学_高等教育_教育专区。Green Chemistry Technology 绿色...特别是加氢和氢转移反应可以在超临界二氧化碳介质中进行,显示出与常规有 机溶剂...超临界二氧化碳中溶解度研究[学位论文]硕士 2006 4.周云 合成反应的绿色介质:超临界二氧化碳流体[期刊论文]-昭通师范高等专科学校学报 .陈正林 中学化学...超临界二氧化碳中钯催化的有机化学反应_理学_高等教育_教育专区。超临界二氧化碳中钯催化的有机化学反应反应介质 , 作为绿色化学与技术的重要内容之 一 , 日益引起...( 中国地质大学材料科学与化学工程学院 湖北武汉 430074) 摘 要 基于绿色化学...由于传统有机溶剂的固有缺陷 ,近年来发展了超临界 二氧化碳流体作为反应介质的...生物质催 化、离子液体和超临界流体为介质的催化来介绍有机合成中的一些绿色...超临界二氧化碳的最大优点是无毒、不可燃、价廉等 应用前景 有机合成化学的成就...

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