循环经济与绿色化学.ppt

循环经济与绿色化学;*;第一章前言; 当代全球的十大环境问题是:

大气污染;

臭氧层破坏;

全球变暖;

海洋污染;

淡水资源的紧张和污染;

土地的退化和沙漠化;

森林锐减;

生物多样性减少;

环境公害;

有害化学品和危险废物

;大气污染;*;“酸雨的世界”;正常生长的水稻受酸雨伤害的水稻;森林减少了;绿色化学以消除环境污染，提高反应效率和原子经济性，降低能耗为出发点，开发清洁高效的化学反应过程。从化学基础学科的发展进程来看，绿色化学作为绿色产业革命的主要科学基础，已成为当代化学的学科前沿和重点发展方向之一。对于发展循环经济而言，大力开发和推广绿色化学工艺是提高效率、节约资源和能源、改善环境、保证可持续发展的战略措施。

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;第二章

绿色化学概述;;一、绿色化学别名有几个呢？;2.1绿绿色化学色化学的概念;从源头制止污染，而不是在末端治理污染；

合成方法应具“原子经济性”，即尽量使参加

过程的原子都进入最终产物；

在合成方法中尽量不使用和不产生对人类健

康和环境有毒有害的物质；

设计具有高使用效益低环境毒性的化学产品；

;尽量不用溶剂等辅助物质，不得已使用时它们必须是无害的；

生产过程应该在温和的温度和压力下进行，而且能耗应最低；

尽量采用可再生的原料，特别是用生物质代替石油和煤等矿物原料；

尽量减少副产品,使用高选择性的催化剂；

;化学产品在使用完后应能降解成无害的物质并且能进入自然生态循环；

发展适时分析技术以便监控有害物质的形成；

选择参加化学过程的物质，尽量减少发生意外事故的风险。;2.3 绿色化学的研究进展;

2.3.1新型催化剂的开发和研制

;生物催化是集生物学、化学和工程学于一

体形成的知识与信息高度密集的新兴学

科

它具有转化条件温和、选择性高、制造成

本低等优势;生物催化剂的应用; ;

2.3.2无毒、无害溶剂的使用

;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（311℃、7477.79kPa）。它既有常规液态溶剂的溶解度，在相同条件下，又具有气体的粘度，因而具有很高的传质速度。;

2.3.3采用无毒无害、可再生原料

; 20世纪40年代以后，石油又逐渐成为主要的化学原料。随着人类逐渐认识到煤和石油化学工业对环境的负面影响，科学家已经开始考虑如何重新利用生物质代替煤和石油来生产人类所需要的化学物质。利用生物质代替广泛使用的石油，是保护环境的一个长远发展方向。

;1996年美国“总统绿色化学挑战奖”授予了M.Holtzapple教授，就是由于其开发了一套用石灰处理和细菌发酵技术，把废生物质转化为动物饲料、工业化学品和燃料。;;但生物质主要由淀粉及纤维素组成，前者易于转化为葡萄糖，而后者则由于结晶及与木质共生等原因，通过纤维酶转化为葡萄糖，难度较大。;Draths等报导以葡萄糖为原料，通过酶反应可制得己二酸、邻苯二酚等，尤其是作为尼龙原料的己二酸的研究已取得了显著进展。

另外，在现有的化工生产中，仍在大量使用一些危险的有毒的基本原料如:氢氰酸、光气、甲醛等。今后应该通过绿色化学的研究以减少或避免使用这些物质。

; 关于代替剧毒氢氰酸原料：1996年,孟山都(Monsanto)公司:不用HCN为原料生产除草剂氨基二乙酸钠。

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关于代替剧毒的光气作原料：Riley等报道了工业上已开发成功一种由胺类和二氧化碳生产异氰酸酯的新技术。; 关于代替甲醛作原料：2007年美国总统绿色化学挑战奖的绿色合成路线奖颁给了美国俄勒冈州立大学(OregonStateUniversity)的LiK.C.教授等人,他们合作开发了一种用大豆粉为原料制备黏合剂的替代品。这种大豆基的黏合剂产品不含甲醛,也不使用甲醛为原料。

;在国外，EniChem公司采用钛硅分子筛催化剂，将环己酮、氨、过氧化氢直接合成环己酮肟，并已实现工业化。

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2.3.4开发新的原子经济反应

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2.3.5产品绿色化

;绿色产品：产品在使用过程中和使用后不会危害生态环境和人体健康，产品具有合理的使用功能及使用寿命，产品易于回收、利用和再生，报废后易于处理，在环境条件下容易降解。;1.可再生纸作购物袋，用再生塑料制造各种容器,不但可节约宝贵的资源，还可以减少固体废弃物的排放。

;2、聚苯乙烯发泡塑料快餐盒，使用后成为白色垃圾，在自然条件下，需数百年方能降解，对环境带来严重的影响。为了