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催化与绿色化学倪良江苏大学化学化工学院 绿色化学环境友好的化学技术可持续发展的绿色化学催化化学绿色化学的展望 绿色化学 一、二十世纪化学工业的简要回顾 1、化学工业与制药 *1928年第一个抗生素：盘尼西林（Penicillin）到今天一系列抗生素的开发； *从1953年DNA的双螺旋结构（double-helix structure）的发现，到今天的基因工程药物。 事实上，今天制药已成为化学工业的重要行业。手性化合物的催化合成， 2001年Nobel Prize（化学奖）。 2、化学工业与农业 *1913年人类实现肥料（氨）直接人工合成。德国的Haber，1915年获Nobel Prize。 *1941年杀虫剂DDT使用。 使粮食、蔬菜丰收，满足了人口增长的需求，化学的作用解决了人类生存难题。 化肥、农药也成为化学工业的重要行业。 3、化学工业-化工原料 *1921年天然气和轻烃蒸汽裂解制造乙烯奠定了石油化学工业发展的基础； *1930年生产聚氯乙烯； *1938年生产化纤尼龙。 之后，开始生产橡胶、聚乙烯、丙烯腈等重要的化工原料。 从二十世纪五十年代，开始进入石油化学工业时代。煤化学工业逐渐被石油化学工业取代。 原美国化学会主席 R. Breslow: *我们生活的用品：住宅、家具、肥皂、牙膏、衣服（即使是天然纤维，也经过化学处理、染色。 *我们吃的食物：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。 *化妆品更是化学家制造出来的。 *质量保证还需化学方法检验食品的质量。 *交通工具汽车更是离不开化学产品。事实上，我们日常生活所用的产品中，很难找出那一种不是靠化学和在化学家的帮助下制造出来的。 二十世纪是化学（化工）世纪 二、化学工业与环境 20世纪的后期，我们在享受化学工业为我们提供丰富物质基础的同时，由于化学产品产量的巨增，化学产品种类的增多，化学对人类健康的危害性和对环境、生态的破坏也逐渐暴露出来。 1、Thalidomide沙利度胺： 1961年，R-异构体是镇静剂，减轻孕妇的恶心、呕吐药物。而其S-异构体是一种强的畸胎剂。 2、农药问题： 1962年海洋生物学家R. Carson（卡生）：使用DDT和其他杀虫剂后，通过食物链使秃头鹰急剧减少，也危机其他鸟类。由于大气循环作用，甚至在北极海豹和南极企鹅体内也发现了DDT。为此，美国环保署在1972年禁止使用DDT。 3、化学危险品： 1984年印度Bhopal（波普）发生甲基异氰酸的大量泄露，死亡约4000人，伤者无数。 化学为我们提供丰富的物质的同时，对环境带来了巨大的破坏。 三、环境友好-清洁生产 但是，事实上，无论是空气质量还是水环境质量均要比20年前好的多，但仍有许多环境问题令人担忧，其中许多重大环保问题与化学过程有关。如酸雨、温室效应、臭氧层空洞，以及重金属和农药等污染物在环境介质间转移等。为此，人们逐渐认识到，仅依靠开发更有效的污染控制技术所能实现的环境改善是有限的，而通过使用环境友好工艺（清洁生产）才能更有效、更彻底解决污染问题。 四、绿色化学 自然界有着相当丰富的生物原料（biomass，主要是纤维素：1600亿吨/年），完全可以满足有机化学品所需的全部物质。 从环保角度看，和石油及天然气作为原料不同的两个首要优点是生物原料无毒、同时可完全再生。从国家安全和长期经济观点来看，可以持续提供生产有机化学品的原料和能源。 五、化学工业发展历程 1、以牺牲环境为代价的污染生产 2、环境友好的清洁生产 3、可持续发展的绿色生产 六、绿色化学、化工： 二十一世纪化学工业可持续发展道路 1995年3月16日：美国总统克林顿宣布设立“总统绿色化学挑战奖” 日本“新阳光计划”-核心：提出简单化学概念。即最大程度节约能源、资源和减少排放。 最早实施清洁生产的是欧洲的荷兰与丹麦： 如主要是荷兰技术评价组织（NTAO）：对荷兰工业排放物、废气物进行预防示范项目，取得较大进展。 绿色化学、化工的12条原则： 1、防止废物生成比在其生成后再处理更好。 2、生产过程中所采用的原料尽可能最大量地进入产品中。 3、只要可能无论原料、中间产物还是最终产物，均应