绿色化学论文格式

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绿色催化剂的应用及进展
摘要]对新型绿色催化剂杂多化合物的研究进展进行了综述，主要介绍了杂多化合物在催化氧化、烷基化、异构化等石油
化工领域的研究现状，并对其应用和发展前景做了总结和评述。
[关键词]杂多化合物；绿色化工催化剂；展望
随着人们对环保的日益重视以及环氧化产品应
用的不断增加，寻找符合时代要求的工艺简单、污染
少、绿色环保的环氧化合成新工艺显得更为迫切。20
世纪90年代后期绿色化学[1，2]的兴起，为人类解决化
学工业对环境污染，实现可持续发展提供了有效的手
段。因此,新型催化剂与催化过程的研究与开发是实
现传统化学工艺无害化的主要途径。
杂多化合物催化剂泛指杂多酸及其盐类，是一类
由中心原子(如P、Si、Fe、B等杂原子及其相应的无机
矿物酸或氢氧化物)和配位原子(如Mo、W、V、Ta等多
原子)按一定的结构通过氧原子桥联方式进行组合的
多氧簇金属配合物，用HPA表示[3-6]。HPA的阴离子结
构有Keggin、Dawson、Anderson、Wangh、Silverton、
Standberg和Lindgvist 7种结构。由于杂多酸直接
作为固体酸比表面积较小(＜10 m2/g)，需要对其固
载化。固载化后的杂多酸具有“准液相行为”和酸碱
性、氧化还原性的同时还具有高活性，用量少，不腐蚀
设备，催化剂易回收，反应快，反应条件温和等优点而
逐渐取代H2SO4、HF、H3PO4应用于催化氧化、烷基化、异
构化等石油化工研究领域的各类催化反应。
1杂多酸在石油化工领域的研究进展
随着我国石油化工工业的快速发展，以液态烃为
原料制取乙烯的生产能力在不断增长，而产生的副产
物中有大量的C3～C9烃类，其化工综合利用率却仍然
较低，随着环保法规对汽油标准中烯烃含量的严格限
制，如何在不降低汽油辛烷值的情况下，生产出高标
号的环境友好汽油已是我国炼油业面临的又一个技
术难题。目前，催化裂化副产物C3～C9烃类的催化氧
化、烷基化、芳构化以及C3～C9烃类的回炼技术已成
为研究的热点。因此，催化裂化C3～C9烃类的开发与
应用将有着强大的生产需求和广阔的市场前景。
1.1催化氧化反应
杂多酸(盐)作为一类氧化性相当强的多电子氧
化催化剂，其阴离子在获得6个或更多个电子后结构
依然保持稳定。通过适当的方法易氧化各种底物，并
使自身呈还原态，这种还原态是可逆的，通过与各种
氧化剂如O2、H2O2、过氧化尿素等相互作用，可使自身
氧化为初始状态，如此循环使反应得以继续。用杂多
酸作催化剂使有机化合物催化氧化作用有两种路线
是可行的[7]：①分子氧的氧化：即氧原子转移到底物
中；②脱氢反应的氧化。
将直链烷烃进行环氧化是生产高辛烷值汽油的
重要途径之一。Bregeault等[8]研究了在CHCl3-H2O
两相中，在作为具有催化活性的过氧化多酸化合物的
前体的杂多负离子[XM12O40]n-和[X2M18O62]m-以及同多
负离子[MxOy]z-(M=Mo6+或W6+；X=P5+，Si4+或B3+)的存在
下，用过氧化氢进行1-辛烯的环氧化反应时，负离子
[BW12O40]5-、[SiW12O40]4-和[P2W18O62]6-都是非活性的，并
且许多光谱分析法表明它们的结构在反应过程中没
有发生变化。[PMo12O40]3-表现出很低的活性，而
[PW12O40]3-、H2WO4和[H2W12O42]10-都表现出高活性。反应
中Keggin型杂多负离子[PW12O40]3-被过量的过氧化
氢分解而形成过氧化多酸{PO4[WO(O2)2]4}3-和
[W2O3(O2)4(H2O)2]2-，而这两种活性物种在环氧化反应
中起到了重要的作用。1.2烷基化反应
石油炼制工业上，烷烃烷基化、烯烃烷基化及芳烃烷基化反应是生产高辛烷值清洁汽油组分的环境
友好工艺。但以浓硫酸和氢氟酸作为催化剂的传统烷
基化工艺因氢氟酸的毒性和浓硫酸的严重腐蚀性受
到了很大的限制。
C4抽余液是蒸气裂解装置产生的C4馏份经抽提
分离丁二烯后的C4剩余部分，其中富含大量的1-丁
烯和异丁烯。如何利用C4抽余液中的异丁烯和1-丁
烯是C4抽余液化工利用的关键。异丁烯是一种重要
的基本有机化工原料，主要用于制备丁基橡胶和聚异
丁烯，也用来合成甲基丙烯酸酯、异戊二烯、叔丁酚、
叔丁胺等多种有机化工原料和精细化工产品。1-丁
烯是一种化学性质比较活泼的a-烯烃，其主要用途
是作为线性低密度聚乙烯(LLDPE)的共聚单体，也用
于生产聚丁烯、聚丁烯酯、庚烯和辛烯等直链或支链
烯烃、仲丁醇、甲乙酮、顺酐、环氧丁烷、醋酸、营养药、
农药等。特别是自20世纪70年代LLDPE工业化技术
开发成功以来，随着LLDPE工业生产的蓬勃发展，国
内外对1-丁烯的需求与日俱增，已成为发展最快的
化工产品之一。
刘志刚[9]等用浸渍法制备了Cs+、K+、NH4+的SiPW12
杂多酸盐类和SiO2负载的SiPW12杂多酸，在超临界
条件下评价了它们对异丁烷和丁烯烷基化的催化作
用。结果表明，它们的活性和选择性大小顺序是当阳
离子数相同时，Cs+盐＞K+盐＞NH4+盐。
(NH4)2.5H1.5SiW12O40尽管催化活性不高，但对C8产物的
选择性达到83.48％；Cs2.5H1.5SiW12O40具有很高的催化
活性，但其对C8产物的选择性却只有62.47%。
1.3异构化反应
汽油的抗爆性用异辛烷值表示，直链烃异构化是
生产高辛烷值汽油的重要手段。C5～C6烷烃骨架异构
化旨在提高汽油总组成的辛烷值，反应受平衡限制,
低温有利于支链异构化热动力学平衡。为达到最大的
异构化油产率，C5～C6烷烃异构化应在尽可能低的温
度和高效催化剂存在下进行。烷烃骨架异构化是典型
的酸催化反应，最近发现有较多的固体酸材料（其酸
强度高于H-丝光沸石)可用于轻质烷烃骨架异构化，
其中，最有效的有基于杂多酸(HPA)的催化材料和硫
酸化氧化锆、钨酸化氧化锆(WOx-ZrO2)。
2绿色催化剂
绿色化学对催化剂也提出了相应的要求[1,2]：（1）
在无毒无害及温和的条件下进行；(2)反应应具有高
的选择性，人们将符合这两点的催化剂称之为绿色催化剂。
由于一些杂多酸化合物表现出准液相行为，极性
分子容易通过取代杂多酸中的水分子或扩大聚合阴
离子之间的距离而进入其体相中，在某种意义上吸收
大量极性分子的杂多酸类似于一种浓溶液，其状态介
于固体和液体之间，使得某些反应可以在这样的体相
内进行。作为酸催化剂，其活性中心既存在于“表相”，
也存在于“体相”，体相内所有质子均可参与反应，而
且体相内的杂多阴离子可与类似正碳离子的活性中
间体形成配合物使之稳定。杂多酸有类似于浓液的
“拟液相”，这种特性使其具有很高的催化活性，既可
以表面发生催化反应，也可以在液相中发生催化反
应。准液相形成的倾向取决于杂多酸化合物和吸收分
子的种类以及反应条件。正是这种类似于“假液体”的
性质致使杂多酸即可作均相及非均相反应，也可作相
转移催化剂。陈诵英[10]等用二元杂多酸为催化剂，双
氧水为氧化剂，醋酸为溶剂，催化氧化三甲基苯酚
(TMP)合成三甲基苯醌(TMBQ)，这与传统方法先用发
烟硫酸磺化TMP，然后在酸性条件下用固体氧化剂氧
化得到TMBQ相比，能减少排放大量废水以及10 t以
上的固体废物，且其摩尔收率可达86％，大大提高了
原子利用率。刘亚杰[11]等采用一种性能优良的环境友
好的负载型杂多酸催化剂(HRP-24)合成二十四烷基
苯。HR-24属于一种大孔、细颗粒、强酸性的固体酸
催化剂，大孔和细颗粒有利于大分子烯烃的扩散，且
不容易被长链烯烃聚合形成的胶质堵塞孔道，而强酸
性可使催化剂在较低温度下就具有较高的催化活性。
实验表明，在反应温度和压力较低的情况下(120℃
和0.1～0.2 MPa)，烯烃的转化率和二十四烷基苯的
选择性都接近100%。Furuta等[12]采用Pd-H3SiW12O40
催化乙烯在氧气和水存在下氧化一步合成了乙酸乙
酯，简化合成工艺，与绿色化学相适应。刘秉智[13]以活
性炭负载磷钼钨杂多酸为催化剂，用30%双氧水催化
氧化苯甲醇合成苯甲醛，苯甲醛收率可达74.8%。与
国内同类产品的生产工艺相比，其具有催化活性好，
反应条件温和，生产成本低廉，催化剂可重复使用，对
设备无腐蚀性，不污染环境，是一种优良的新型合成
工艺路线，具有一定的工业开发前景。
3展望
虽然绿色化工催化剂理论发展逐渐得到完善，但
大多数催化剂仍停留在实验阶段，催化剂性能不稳
定，制备过程复杂，性价比低是制约其工业化应用的
主要原因，但从长远角度考虑，采用绿色化工催化剂
是实现生产零污染的一个必然趋势。环境友好的负载
型杂多酸催化剂既能保持低温高活性、高选择性的优
点，又克服了酸催化反应的腐蚀和污染问题，而且能
重复使用，体现了环保时代的催化剂发展方向。今后
的研究重点应是进一步探明负载型杂多酸的负载机
制和催化活性的关系，进一步解决活性成分的溶脱问
题，并进行相关的催化机理和动力学研究，为工业化
技术提供数据模型，使负载型杂多酸早日实现工业化
生产，为石油化工和精细化工等行业创造更大的经
济、社会效益。
[参考文献]
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[3]
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浅谈绿色化学

摘 要 建立绿色化学的根本目的是从节约资源和防止污染的观点出发，重新审视和改革传统化学，从而使我们对环境的治理可以从治标转向治本。为此，工业、农业、日常生活等采用无毒、无害并可循环使用的物料，化学反应的绿色化，是从“本”治理环境污染的重要途径。当今，化学的发展非常迅速。在20世纪发现和人工合成的化合物的种类是2285万多种，是此之前发现的所有化合物总数的41倍强。但“化学家太谦虚”，20世纪化学取得的辉煌成就，并未获得社会应有的认可。
关键词 绿色化学 环境保护 生物技术
前言
人类正面临有史以来最严重的环境危机，由于人口急剧的增加，资源的消耗日益扩大，人均耕地、淡水和矿产等资源占有量逐渐减少，人口与资源的矛盾越来越尖锐；环保问题就成为经济与社会发展的重要问题之一。作为国民经济支柱产业之一的化学工业及相关产业，在为创造人类的物质文明作出重要贡献的同时，在生产活动中不断排放出大量有毒物质，化学工业也为环境和人类的健康带来一定的危害。发达国家对环境的治理，已开始从治标，即从末端治理污染转向治本，即开发清洁工业技术，消减污染源头，生产环境友好产品。“绿色技术”已成为21世纪化工技术与化学研究的热点和重要科技前沿。
化学可以粗略地看作是研究从一种物质向另一种物质转化的科学。传统的化学虽然可以得到人类需要的新物质，但是在许多场合中却既未有效地利用资源，又产生大量排放物，造成严重的环境污染。绿色化学则是更高层次的化学，它的主要特点是“原子经济性”，即在获得物质的转化过程中充分利用每个原料原子，实现“零排放”，因此既可以充分利用资源，又不产生污染。传统化学向绿色化学的转变可以看作是化学从“粗放型”向“集约型”的转变。绿色化学可以变废为宝，可使经济效益大幅度提高。绿色化学已在全世界兴起，它对我国这样新兴的发展中国家更是一个难得的机遇。
1 采用无毒、无害并可循环使用的新物料
1.1 原料选择
工业化的发展为人类提供了许多新物料，它们在不断改善人类物质生活的同时，也带来大量生活废物，使人类的生活环境迅速恶化。为了既不降低人类的生活水平，又不破坏环境，我们必须研制并采用对环境无毒无害又可循环使用的新物料。
以塑料为例，据统计，到1989年美国在包装上使用的塑料就超过55.43亿kg（20世纪90年代数量进一步上升），打开包装后即被抛弃，这些塑料废物破坏环境是我们面临的一大问题：掩埋它们将永久留在土地里中；焚烧它们会放出剧毒。
我国也大量使用塑料包装，而且在农村还广泛地使用塑料大棚和地膜，造成的“白色污染”也越来越严重。解决这个问题的根本出路在于研制可以自然分解或生物降解的新型塑料，目前国际上已有一些成功的方法，例如：光降解塑料和生物降解塑料。前者已经投入生产。光生物双降解塑料研究是我国“八五”科技攻关的一个重大项目，已取得一些进展。
1.2 溶剂的选择
大量的与化学制造相关的污染问题不仅来源于原料和产品，而且源自在其制造过程中使用的物质。最常见的是在反应介质，分离和配方中所用的溶剂。在传统的有机反应中，有机溶剂是最常用的反应介质，这主要是因为它们能较好地溶解有机化合物。但有机溶剂的毒性和难以回收又使之成为对环境有害的因素。因此，在无溶剂存在下进行的有机反应，用水作反应介质，以及超临界流体作反应介质或萃取溶剂将成为发展洁净合成的重要途径。
1.2.1 固相反应
固相化学反应实际上是在无溶剂化作用的新颖化学环境下进行的反应，有时可比溶液反应更为有效并达到更好的选择性。它是避免使用挥发性溶剂的一个研究动向。
1.2.2 以水为溶剂的反应
由于大多数有机化合物在水中的溶解性差，而且许多试剂在水中会分解，因此一般避免用水作反应介质。但水作为反应溶剂有其独特的优越性，因为水是地球上自然丰度最高的“溶剂”，价廉、无毒、不危害环境。此外水溶剂特有的疏水效用对一些重要有机转化是十分有益的，有时可提高反应速率和选择性，更何况生命体内的化学反应大多是在水中进行的。

水相有机合成在有机金属类反应，水相Lewis酸催化的反应现都已取得较大进展。因此在某些有机化学反应中，开发利用以水作溶剂是大有可为的。
1.2.3 超临界流体作为有机溶剂
超临界流体是指超临界温度及超临界压力下的流体，是一种介于气态与液态之间的流体。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CO2作溶剂。超临界CO2是指温度和压力在其临界点（31.10℃，7 477.79KPa）以上的CO2流体。它通常具有流体的密度，因而有常规常态溶剂的溶解度；在相同条件下，它又具有气体的粘度，因而又具有很高的传质速度。而且，由于具有很大的可压缩性，流体的密度，溶剂溶解度和粘度等性能可由压力和温度的变化来调节。其最大优点是无毒、不可燃、价廉等。
1.3 催化剂的选择
许多传统的有机反应用到酸、碱液体催化剂。如烃类的烷基化反应一般使用氢氟酸、硫酸、三氯化铝等液体酸做催化剂，这些液体酸催化剂的共同缺点是：对设备腐蚀严重，对人身危害和产生废渣污染环境。为了保护环境，多年来人们从分子筛、杂多酸、超强酸等新催化材料入手，大力开发固体酸做为烷基催化剂。其中采用新型分子筛催化剂的乙苯液相烃化技术较为成熟，这种催化剂选择性高，乙苯收率超过99.6%，而且催化剂寿命长。
2 化学反应的绿色化
为了节约资源和减少污染，合成效率成了当今合成方法学研究中关注的焦点。合成效率包括两方面，一是选择性（化学、区域、非对映体和对映体选择性），另一个就是原子经济性，即原料分子中究竟有百分之几的原子转化为产物，理想的原子经济反应是原料分子中的原子百分之百的转变为产物，不产生副产物或废弃物，实现废物的“零排放”。为此，化学化工工作者在设计合成路线时，要减少“中转”、增加“直快”、“特快”，更加经济合理地利用原料分子中的每一个原子，减少中间产物的形成，少用或不用保护基或离去基，避免副产物或废弃物的产生。实现原子经济反应的有效手段很多，在些不作赘述。
3 生物技术的应用
生物科学是当代科学的前沿。生物技术是世界范围内新技术革命的重要组成部分，生物化工是21世纪最具有发展潜力的产业之一，它将成为创造巨大社会财富的重要产业体系。采用生物技术已在能源、采油、采矿、肥料、农药、蛋白质、聚合物、表面活性剂、催化剂、基本有机化工原料、精细化学品的制造等方面得到广泛应用。从发展绿色化学的角度出发，它最大的特点和魅力就在节约能源和易于实现无污染生产而且可以实现用一般化工技术难以实现的化工过程，其产品常常又具有特殊性能。因此，生物技术的研究和应用倍受青睐。
绿色化学是人类的一项重要战略任务。绿色化学的根本目的是从节约资源和防止污染的观点来重新审视和改革传统化学，从而使我们对环境的治理可以从治标中转向治本。绿色化学的发展不仅将对环境保护产生重大影响，而且将为我国的企业与国际接轨创造条件。
参考文献
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7. 董昌耀，杨世忠．中学绿色化学教育实施策略探讨，化学教育. 2002来

化学设计导论论文怎么写大纲

您好：
给您一篇范文
我们需要绿色化学

摘要：
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。它提高了人们生活的质量，使成千上万的产品创造成为可能。然而，这
样的成就也是有代价的：
人类集体的健康和全球环境正在收到威胁。
绿色化学是
一门从源头上阻止污染的化学，
因此绿色化学是从根本上解决环境问题的可持续
方案。

关键词：

绿色化学

污染

无害

环境保护

可持续发展；

正文：

我们需要绿色化学

一、什么是绿色化学

绿色化学又称环境无害化学，与其相对应的技术称为绿色技术、环境友好技术。
“绿色
化学”是在
20
世纪
90
年代提出的
,
“绿色化学”是指以绿色意识为指导
,
研究和设计环境负
作用没有或尽可能小的
,
并在技术上、经济上可行的化学品与化学过程。其核心是利用化学
知识和技术预防污染
,
从源头消除污染
,
避免或减少废物的产生。
“绿色化学”
的目标是研究与
寻找能充分利用的无毒无害原材料
,
最大限度地节约能源
,
在各环节都实现净化和无污染的反
应途径的工艺。
“绿色化学”的最大特点
,
在于它是在始端就采用实现预防污染的科学手段
,
因而过程和终端均为零排放或零污染。因此它既能充分利用资源
,
又能实现防止污理想的绿
色技术应采用具有一定转化率的高选择性化学反应来生产目的产品，
不生成或很少生成副产
品或废物，实现或接近废物的“零排放”过程。

二、绿色化学对人类生活的重要性

1.
化学与人们的餐饮

“
今天我们吃什么、
怎样吃
”
已成为人们普遍关注的问题。
绿色食品这种
无污染、安全、优质、天然和营养的食品，成了人们的首要选择；在绿色
消费盛行的今天，我们的自我保护意识逐渐增强，那些纯天然的、经过先
进工艺加工的、经毒理学测试无毒无害、对身体有益的食品受到了消费者
的欢迎。绿色消费将更深入到各种消费之中。

自然资源和生态环境是食品生产的基本条件，
由于与生命、
资源、
环境相关
的事物通常冠之以
"
绿色
"
，为了突出这类食品出自良好的生态环境，并能给人们
带来旺盛的生命活力，因此将其定名为
"
绿色食品
"
。绿色食品并非指
"
绿颜色
"
的
食品，而是特指无污染的安全、优质、营养类食品。

由于绿色食品已经国家工商局批准注册，按商标法有关规定，具备条件可申请使
用绿色食品标志的产品有以下
5
类。一是肉、非活的家禽、野味、肉汁、水产品、罐头
食品、腌渍、干制水果及制品、腌制、干制蔬菜、蛋品、奶及乳制品、食用油脂、色拉、食
用果胶、加工过的坚果、菌类干制品、食物蛋白；二是咖啡、咖啡代用品、可可、茶及茶叶
代用品、糖、糖果、南糖、蜂蜜、糖浆及非医用营养食品、糕点、代乳制品等五谷杂粮、面
制品、膨化食品、豆制品、
食用淀粉及其制品、饮用冰、
冰制品、食盐、酱油、
醋等调味品、
酵母、食用香精、香料、家用嫩肉剂等；三是未加工的林业产品，未加工谷物及农产品
(
不
包括蔬菜、种籽
)
，花卉，园艺产品，草木，活生物，未加工的水果及干果，新鲜蔬菜，种
籽，动物饲料
(
包括非医用饲料添加剂及催肥剂
)
，麦芽，动物栖息用品；四是啤酒、矿泉水
和汽水以及其他不含酒精的饮料，水果饮料及果汁，固体饮料，糖浆及其他饮料用的制剂；
五是含酒精的饮料
(
除啤酒外
)
。

2.
绿色化学与人们的交通

绿色交通是一种使用绿色能源，
采用绿色交通工具、
节约资源、
不对城市生
态环境产生危害，以人为本、安全、节约交通费用、出行大众化并有利于城市未
来健康发展的可持续发展的运输系统。

自行车是一种不用消耗任何能源、
无任何污染并能强身健体的骑行工具，
是
真正的绿色环保交通工具。
爱好自行车，
充分利用自行车，
这是我们国家的一大
特色，也是一大优势。自行车没有任何污染物，没有废气，没有噪声。汽车排气
中含铅，造成铅中毒，还有尾气中的一氧化碳、碳化氢、二氧化碳等。还有汽车
震动、噪音等公害，还有光污染。

那么很受欢迎的电动自行车对环境的污染怎么样呢？虽然电动自行车在行
驶中不产生废气，
但是它所使用的大量电池是污染源。
目前电动自行车的电池还
是铅蓄电池，
而且在短时期内难以有更好的产品替代。
在控制危险废弃物的巴赛
尔公约中，有两种禁止的污染物“铅”和“废酸”是铅蓄电池的主要成分。而在
巴赛尔公约的基础上我国又增加了两类：含“镍“和含“钡”废弃物，这样，新
的替代电池镍镉电池也就列入其中了。
在铅酸电池中，
铅在整个材料中所占比例
是很高的，占
63%
。虽然铅的回收率可达
85%
，但是专家估计，每年通过大气
排放到环境中的铅在
2
万吨左右。
铅是会在血液中积累的的，
尤其对儿童的智力
发育影响很大，
并影响到子孙后代。
所以电动自行车的发展前途还是令人耽忧的，
是有争议的。

自行车队强身健体有不可替代的作用，
根据世界体育科学研究的结果，
在跑
步、慢走、体操、游泳等近百项体育项目中，骑自行车的健身功能名列第二。这
是一项对心脏、
肌肉、
大脑等各部位都有特到的锻炼效果。
有些心脏有毛病不能
进行跑步等剧烈运动的人就适合骑自行车运动。
而且有实用的方便，
花在上、
下
班的路上，
在骑行旅游途中，
都可有鱼与熊掌兼得的功效。
我们何乐而不为呢？

三、绿色化学与环境保护

我们国家是一个人口大国，
也是一个资源大国。
但是，
经济的发展带动了资
源的消耗量日益加大，
人口的数量仍在持续增加，
人均可分配的各种资源也越来
越少。
目前摆在我们国家面前最大矛盾就是——是牺牲环境来换取经济的高速发
展，
还是限制人均资源的使用来保护现有的生态环境不再被破坏。
我国的工业为
整个国民经济的发展起到了举足轻重的作用，
其中的化学工业为其他各个行业持
续不断地提供产品和服务。
但是，
我们在创造了快速的经济增长率和经济增长量
的同时，
整个大自然也遭受了前所未有的破坏。
严重的环境污染和生态破坏制约
了经济的发展，
也严重损害着人们的身体健康，
加剧了社会的各种矛盾。
这种现
状迫切要求我们改变生产模式，改变研究模式，在化学工业中引“绿色化学”的
理念，
将末端治理环境污染转为源头防范和治理。
绿色化学技术不是去对终端或
生产过程的污染进行控制或处理。所以绿色化学技术根本区别于“三废处理”
，
后者是终端污染控制而不是始端污染的预防。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。

就目前来说，绿色化学主要研究问题共有
12
个方面：
1.
从源头制止污染，
而不是在末端治理污染
2.
合成方法应具备“原子经济性”原则，即尽量使参加
反应过程的原子都进入最终产物
3.
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
4.
设计具有高使用效益低环境毒性的化学产品
5.
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
6.
生产过程应该在温和
的温度和压力下进行，而且能耗最低
7.
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
8.
尽量减少副产品
9.
使用高选择性的催化剂
10.
化
学产品在使用完后能降解成无害的物质并且能进入自然生态循环
11.
发展适时
分析技术以便监控有害物质的形成
12.
选择参加化学过程的物质，
尽量减少发生
意外事故的风险。

绿色化学要求我们在现有的科学技术前提下，
努力应用各种无害无污染的原
材料来替代有毒有害的原材料、
在应用各种原材料的过程中尽量实现节约和效率
转化最大化、
在污染物的排放尽量实现减少零排放化。
如目前化工生产中经常使
用光气、甲醛、氢氰酸、丙烯腈为原料，毒性较大。以光气为例，它本身是一种
军用毒气，
但它又能与许多有机化合物发生反应，
生产出许多种产品。
在生产聚
氨酯中不用光气作原料是绿色化学产生以来的有名的例子。

在用量极大和用处极广的泡沫塑料中，
聚氨酯泡沫塑料占的比重最大。
它还
用于涂料、胶粘剂、合成纤维、合成橡胶。

生产聚氨酯的传统工艺是以胺和光气为原料合成异氰酸酯：

RNH2
＋
COCl2
－→
RNCO
＋
2HCl

再用
RNCO
与
R
′
OH
反应生成聚氨酯：
RNCO
＋
R
′
OH
－→
RNHCO2R
′

这一工艺不仅要使用剧毒的光气为原料，
而且产生有害的副产物氯化氢。
美
国孟山都公司的新工艺用二氧化碳代替光气，
CO2
与
COCl2
的不同在于
CO2
以氧
原子代替了
COCl2
中的氯原子，但又保持了分子中含有
CO
的成分，所以
CO2
与
胺反应，同样可以生成异氰酸酯：

RNH2
＋
CO2
－→
RNCO
＋
H2O
进一步同样可制得聚氨酯：
RNCO
＋
R
′
OH
－→
RNHCO2R
′

众所周知，
二氧化碳是无毒气体，
它对环境的害处是产生温室效应，
但在生
产聚氨酯工艺中，
CO2
是被消耗的原料，不会产生温室效应，而且还为地球上消
耗减少
CO2
立了大功。同时，
CO2
中的
CO
被消耗以后，剩下的氧与氢结合成水，
更是一种无污染的副产物。

简而言之高效是化学始终追求的目标高效体现的思路是尽可能少地利用原
材料，尽可能多地制造成品；尽可能少地排放污染物，尽可能多地提高转化率。
国家制定的污染物排放标准实际上是建立在假设每一个化学工业企业都按照高
效生产的操作前提上的。回收和重复利用材料回收体现的是降低节约资源的理
念，
重复利用体现的是降低成本的理念。
两者都是资源节约型社会下改善企业经
营成本的有效方法。对于自然环境难以净化或在短时期内难以净化的各种材料，
应实现重复利用；
而对于那些高污染的化学制成品比如电池应当尽量实现回收利
用。
在社会倡导回收利用材料是一种有效的绿色途径。
通过回收实现的再生利用
和对高成本高污染原材料的拒绝使用在化学制成品的生产设计环节就应当考虑
再生利用，
高分子原材料在自然环境中的污染时最为明显的，
只有在设计的时候
就考虑到将其纳入回收的范畴，才能使废物变成宝物，将污染变为绿色。因此，
绿色化学的发展至关重要。

个人设想：

绿色化学的未来正走向蓬勃发展时期，
而新型绿色化工技术已经开始走进大
学里面。进入
21
世纪，化工过程的发展主要采取设备小型化和集成化的两条途
径。化工过程的小型化和集成化，将不只是节省设备投资，由于工厂变小，还可
以节省厂房、公用工程等投资。未来的化工厂将是减小体积、高效利用能源、清
洁生产的化工厂。化学工业的绿色化、小型化和集成化，对我国是严峻的挑战，
也是实现跨越式发展的机遇，
同时也是经济和社会可持续发展的必由之路，
所以
要抓住时机，奋力赶超。

绿色化学的发展需要对传统的化学化工学科重新认识和评价，
从观念上、
理
论上和技术进行发展和创新。
随着绿色化学作为学科前沿前的逐步形成，
化学研
究和化工生产的面貌将会发生翻天覆地的变化。
水处理剂的绿色化战略为我们提
供了赶超世界先进水平的难得机遇。
过去，
由于起步晚等原因，
我国和发达国家
之间在科技水平上总是存在一定差距，
全新的绿色化学则使我们同发达国家站在
了同一起跑线上。
为消灭污染、
拯救地球和造福于子孙万代的绿色化学的发展作
出贡献。

绿色化学的发展不仅关系着环境问题，
而且还关系着我们的生活，
吃穿住行
都与之脱离不开关系，从我们用的用杯，吃的零食，都离不开化学。而这只有通
过发展绿色化学，
才能保证我们的安全，
健康！
才可以有效的逃避有害化学品对
我的危害。
采用的新的技术，
加强对化学添加的的检测，
使用无毒无害的替代品，
已经成了人们的共识。
因为只有如此，
才可以有效避免双汇瘦弱精，
台湾的塑化
剂事件，以及三聚氰胺毒奶粉事件等等，还我们一个健康的生活。

展望
21
世纪，我国的工业化，城市化将继续发展，人口还要增加，对化学
工业的需求也将增多，而传统化学工业虽在农药、聚合物、材料科学、去污剂、
石油添加剂、
水处理、
废物处置等方面做出了巨大贡献，
另一方面它也带来了一
个负面影响——环境污染，
增加了对环境的压力。
而人民群众对改善环境、
提高
生活质量的要求又越来越强烈。党中央、国务院反复强调：
“保护环境是我国的
一项基本国策，
是可持续发展战略的重要内容，
直接关系到现代化建设的成败和
中华民族的复兴”
，
“加快经济建设，
决不能以破坏环境为代价，
决不能把环境保
护同经济建设对立起来或割裂开来，
决不能走先污染后治理的老路，
那样代价太
大”
，
“建设项目必须实行环境污染治理设施与主体工程‘三同时’
（同时设计、
同时施工、同时投入运行）的规定。大力推行清洁生产”
，
“防止资源浪费”
，为
此，绿色化学以其“原子经济性”为基本原则，一方面充分利用资源防止浪费，
另一方面实现“零排放”
，达到不污染环境的效果。因此，它对于我国的现代化
建设和人类未来生活都有着不可估量的巨大意义。

由于绿色化学的无毒，
无害，
原子利用率高，同时可以小型化集成发展，目前已经成为世界各国的研究重点，
而且，也成为对现行的技术进行改革，消除污染，提高产率的主要方法，相信随
着科技的发展，绿色化学将会变的平民化，走进千家万户，为我们的生活，学习
保驾护航，为我们的未来的环境保护做出巨大贡献！

最后，我想说
:
我们需要发展，但我们更需要绿色的生活环境，更健康的身
体！

参

考

文

献

1.
姜月，

化学对人类生活的重要性（
J
），科技论坛，
97
2.
朱清时
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现代化工，
1998
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6
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3.
高兆林
,
谭丕亨
.
绿色化学浅说
[J].
山东化工，
1999
（
2
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4.
王恩举
.
漫谈绿色化学．大学化学，
2002
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（
4
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5.
董昌耀，杨世忠．中学绿色化学教育实施策略探讨，化学教育
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6.
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年，第
2
期，
38
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7.
徐光宪
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今日化学何去何从？
.
大学化学，
2003
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（
1
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8.
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［美］西奥·科尔伯恩等著湖南科学技术出版社