綠色化學(xué)是什么意思有什么重要性

　　綠色化學(xué)的簡介

　　按照美國《綠色化學(xué)》(GreenChemistry)雜志的定義，綠色化學(xué)是指:在制造和應(yīng)用化學(xué)產(chǎn)品時應(yīng)有效利用(最好可再生)原料,消除廢物和避免使用有毒的和危險的試劑和溶劑。而今天的綠色化學(xué)是指能夠保護環(huán)境的化學(xué)

　　技術(shù)、它可通過使用自然能源,避免給環(huán)境造成負擔(dān)、避免排放有害物質(zhì)、利用太陽能為目的的光觸媒和氫能源的制造和儲藏技術(shù)的開發(fā)，并考慮節(jié)能、節(jié)省資源、減少廢棄物排放量。

　　綠色化學(xué)又稱“環(huán)境無害化學(xué)”、“環(huán)境友好化學(xué)”、“清潔化學(xué)”，綠色化學(xué)是近十年才產(chǎn)生和發(fā)展起來的，是一個 “新化學(xué)嬰兒”。它涉及有機合成、催化、生物化學(xué)、分析化學(xué)等學(xué)科,內(nèi)容廣泛。綠色化學(xué)的最大特點是在始端就采用預(yù)防污染的科學(xué)手段，因而過程和終端均為零排放或零污染。世界上很多國家已把“化學(xué)的綠色化”作為新世紀(jì)化學(xué)進展的主要方向之一。

　　綠色化學(xué)的重要性

　　傳統(tǒng)的化學(xué)工業(yè)給環(huán)境帶來的污染已十分嚴(yán)重，目前全世界每年產(chǎn)生的有害廢物達3億噸～4億噸，給環(huán)境造成危害，并威脅著人類的生存?；瘜W(xué)工業(yè)能否生產(chǎn)出對環(huán)境無害的化學(xué)品?甚至開發(fā)出不產(chǎn)生廢物的工藝?有識之士提出了綠色化學(xué)的號召，并立即得到了全世界的積極響應(yīng)。綠色化學(xué)的核心就是要利用化學(xué)原理從源頭消除污染。

　　綠色化學(xué)給化學(xué)家提出了一項新的挑戰(zhàn)，國際上對此很重視。1996年，美國設(shè)立了“綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎”，以表彰那些在綠色化學(xué)領(lǐng)域中做出杰出成就的企業(yè)和科學(xué)家。綠色化學(xué)將使化學(xué)工業(yè)改變面貌，為子孫后代造福。

　　迄今為止，化學(xué)工業(yè)的絕大多數(shù)工藝都是20多年前開發(fā)的，當(dāng)時的加工費用主要包括原材料、能耗和勞動力的費用。近年來，由于化學(xué)工業(yè)向大氣、 水和土壤等排放了大量有毒、有害的物質(zhì)。以1993年為例，美國僅按365種有毒物質(zhì)排放估算，化學(xué)工業(yè)的排放量為30億磅。因此，加工費用又增加了廢物控制、處理和埋放。環(huán)保監(jiān)測、達標(biāo)，事故責(zé)任賠償?shù)荣M用。1992年，美國化學(xué)工業(yè)用于環(huán)保的費用為1150億美元，清理已污染地區(qū)花去7000億美元。1996年美國Dupont公司的化學(xué)品銷售總額為180億美元，環(huán)保費用為10億美元。所以，從環(huán)保、經(jīng)濟和社會的要求看?；瘜W(xué)工業(yè)不能再承擔(dān)使用和產(chǎn)生有毒有害物質(zhì)的費用。需要大力研究與開發(fā)從源頭上減少和消除污染的綠色化學(xué)。

　　1990年美國頒布了污染防止法案。將污染防止確立為美國的國策。所謂污染防止就是使得廢物不再產(chǎn)生。不再有廢物處理的問題，綠色化學(xué)正是實現(xiàn)污染防止的基礎(chǔ)和重要工具。1995年4月美國副總統(tǒng)Gore宣布了國家環(huán)境技術(shù)戰(zhàn)略。其目標(biāo)為:至2020年地球日時。將廢棄物減少40-50%,每套裝置消耗原材料減少20一 25%。1996年美國設(shè)立了總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎。這些政府行為都極大的促進了綠色化學(xué)的蓬勃發(fā)展。另外。日本也制定了新陽光計劃。在環(huán)境技術(shù)的研究與開發(fā)領(lǐng)域。確 定了環(huán)境無害制造技術(shù)、減少環(huán)境污染技術(shù)和二氧化碳固定與利用技術(shù)等綠色化學(xué)的內(nèi)容?？傊?，綠色化學(xué)的研究已成為國外企業(yè)、政府和學(xué)術(shù)界的重要研究與開發(fā)方向。 這對我國既是嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，也是難得的發(fā)展機遇。

　　綠色化學(xué)的主要特點

　　綠色化學(xué)又稱環(huán)境友好化學(xué)，它的主要特點是：

　　1、充分利用資源和能源，采用無毒、無害的原料;

　　2、在無毒、無害的條件下進行反應(yīng)，以減少廢物向環(huán)境排放;

　　3、提高原子的利用率，力圖使所有作為原料的原子都被產(chǎn)品所消納，實現(xiàn)“零排放”;

　　4、生產(chǎn)出有利于環(huán)境保護、社區(qū)安全和人體健康的環(huán)境友好的產(chǎn)品。

　　綠色化學(xué)研究成果

　　1、開發(fā)"原子經(jīng)濟"反應(yīng)

　　Trost在1991年首先提出了原子經(jīng)濟性(Atom economy 的概念，即原料分子中究竟有百分之幾的原子轉(zhuǎn)化成了產(chǎn)物。理想的原子經(jīng)濟反應(yīng)是原料分子 中的原子百分之百地轉(zhuǎn)變成產(chǎn)物，不生副產(chǎn)物或廢物。實現(xiàn)廢物的"零排放"(Zeroemission)。對于大宗基本有機原料的生產(chǎn)來說，選擇原子經(jīng)濟反應(yīng)十分重要。

　　近年來，開發(fā)新的原子經(jīng)濟反應(yīng)已成為綠色化學(xué)研究的熱點之一。國內(nèi)外均在開發(fā)鈦硅分子篩上催化氧化丙烯制環(huán)氧丙烷的原子經(jīng)濟新方法。此外， 針對鈦硅分子篩催化反應(yīng)體系，開發(fā)降低鈦硅分子篩合成成本的技術(shù)，開發(fā)與反應(yīng)匹配的工藝和反應(yīng)器仍是今后努力的方向。

　　在已有的原于經(jīng)濟反應(yīng)如烯烴氫甲酰化反應(yīng)中。雖然反應(yīng)已經(jīng)是理想的。但是原用的油溶性均相銠絡(luò)合催化劑與產(chǎn)品分離比較復(fù)雜，或者原用的鈷催 化劑運轉(zhuǎn)過程中仍有廢催化劑產(chǎn)生，因此對這類原子經(jīng)濟反應(yīng)的催化劑仍有改進的余地。所以近年來開發(fā)水溶性均相絡(luò)合物催化劑已成為一個重要的研究領(lǐng)域。由于水溶性 均相絡(luò)合物催化劑與油相產(chǎn)品分離比較容易。再加以水為溶劑，避免了使用揮發(fā)性有機溶劑，所擬開發(fā)水溶性均相絡(luò)合催化劑也已成為國際上的研究熱點。除水溶性銠-膦 絡(luò)合物已成功用于丙烯氫甲酰化生產(chǎn)外，近年來水溶性銠-膦、釕-膦、鈀-膦絡(luò)合物在加氫二聚、選擇性加氫、C一C鍵偶聯(lián)等方面也已獲得重大進展，C6以上烯烴氨甲?；?制備高碳醛、醇的兩相催化體系的新技術(shù)國外正在積極研究。以上可見，對于已在工業(yè)上應(yīng)用的原子經(jīng)濟反應(yīng)。也還需要從環(huán)境保護和技術(shù)經(jīng)濟等方面繼續(xù)研究。加以改進。