绿色化学与可持续发展小论文题目
绿色化学与可持续发展小论文题目
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。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)5H5SiW12O40尽管催化活性不高,但对C8产物的选择性达到48%;C5H5SiW12O40具有很高的催化活性,但其对C8产物的选择性却只有47%。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1~2 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][1][2][3][4][5][6][7][8][9][10][11][12][13]王恩波,胡长文,许林多酸化学导论[M]北京:化学工业出版社,1997,170-195.夏恩冬,王鉴,李爽杂多酸氧化-还原催化应用及研究进展[J]天津化工,2007,21(3):20-Aubry C,Chottard G,Bregeault J,et Reinvestigationof epoxidation using tungsten-based precursors andhydrogen peroxide in a biphase medium[J]Inorg C,1991,30(23):4 409-4 刘志刚,刘植昌,刘耀芳SiW12杂多酸盐在C4烷基化反应中应用的研究[J]天然气与石油,2005,23(1):17-陈诵英,陈蓓,王琴,等环境友好氧化催化剂杂多酸的应用[J]宁夏大学学报,2001,(2):98-刘亚杰,温朗友,吴巍,等负载型杂多酸催化剂合成二十四烷基苯[J]石油炼制与化工,2002,33(12):18-Futura M,Kung H HApplied Catalysis A:General[J],2000,201:9-刘秉智固载杂多酸催化氧化合成苯甲醛绿色新工艺[J]应用化工,2005,(9):548-Anastasp,Will IGreen Chemistry TheoryandPractice[M]Oxford:Oxford University Press,TThe atom economy:a search for synthetic effi 2ciency[J]Science,1991,254(5037):1 471-1 Misono M,Okuhara TChemtech[J],1993,23(11):23-KCatal Rev-Sei E[J],1995,37(2):311-温朗友,闵恩泽固体杂多酸催化剂研究新进展[J]石油化工,2000,(1):49-
怎样的环保才“理智”伐?___!猜一个字 (答案:罚)变废为宝 小小报纸用处大 保护森林——保护人类自己的家保护地球,从我做起 别说我的眼泪你无所谓8.中国的水环境现状 9.发达国家废水治理的研究进展 10.防止臭氧层空洞的全球举措 11.简谈……的可持续发展 12.城市垃圾资源化及运用前景最后一滴泪14保护环境 功在当代利在千秋 15追求绿色时尚 拥抱绿色生活 16同建绿色温馨家园 共享清澈碧水蓝天 17风调雨顺 始自环境保护 人寿年丰 源于生态平衡 18积德行善 造福后代 百年大计 环保第一
(2)“闻着臭,吃着香” 臭豆腐是广大人民喜爱的一种食品。“闻着臭,吃着香”是臭豆腐的特有风味。越臭的臭豆腐,吃起来越香。没有吃过臭豆腐的同学一定不可能想象,为什么那么臭不可挡的臭豆腐却有着那么多的食客?你如果捏着鼻子,硬着头皮去勇敢地一尝,那你肯定不会问为什么了。 原来臭豆腐虽奇臭,但却鲜美异常,难怪它臭味挡不住了。 臭豆腐的制法是:先用大豆加工成含水量较少的豆腐,然后接人毛霉菌种发酵。臭豆腐都是在夏天生产的,此时发酵温度高,豆腐中的蛋白质分解比较彻底。蛋白质分解后的含硫氨基酸还进一步分解,产生了少量的硫化氢气体。硫化氢有刺鼻的臭味,因而臭豆腐闻起来有服浓烈的臭味。 又由于豆腐中的蛋白质分解得比较多,比较彻底,臭豆腐中就含有了大量的氨基酸。许多氨基酸都具有鲜美的味道,例如味精的成分就是一种氨基酸,叫麸氨酸。因此臭豆腐吃起来就无比的鲜美可口,芳香异常了。 臭豆腐还是一项中国的专利产品呢!许多著名的名吃都与臭豆腐有关,例如油炸臭豆腐就是特别有名的小吃。 醇母与发酵粉的较量 在我们的生活中,制作糕点、馒头等的面团一般都要添加酵母或发醇粉进行发酵,这样制成的糕点、面包才会疏松可口,用酵母与发酵粉进行发酵,究竟哪个好呢? 我们先来分析分析。 酵母中含有一定量的麦芽糖酶及蔗糖酶,它不能直接使面粉中的大量淀粉发生变化。面粉本身含有少量淀粉酶,它能使淀粉水解成麦芽糖: 2(C6H10O5)n+nH2O nC12H22O11 淀粉 麦芽糖 接着,酵母中的酶发挥作用,促进面粉中原含有的微量蔗糖以及新产生的麦芽糖发生水解: C12H22O11+H2O C6H12O6 蔗糖葡萄糖果糖 C12H22O11+H2O&n 电子商务资料库3!7614,003$3/+1bsp;2C6H12O6 麦芽糖葡萄糖 酵母利用葡萄糖与果糖氧化提供的能量,将两种糖转化成二氧化碳和水: C6H12O6+6O2→6CO2十6H2O十热量 生成的二氧化碳气体在面筋的网络中出不去,在加热蒸烤时,二氧化碳气体受热膨胀,将糕点撑大了许多。 用酵母做成的食品松软可口,有特殊风味,易于消化。酵母本身含有丰富的蛋白质及维生素B,可以增加成品的营养价值。因此面制品大都用酵母发酵。 但是用酵母发酵对于含糖与油较多的面团往往达不到预期的效果,其原因是糖和油对酵母菌有抑制作用。另外,用酵母发酵耗费的时间长,搞得不好,要么面团发不起来,要么面团发酸,发酵过了头。因此,也有用发酵粉来代替酵母来制作糕点的。 发酵粉一般是碳酸氢钠(NaHCO3,又称小苏打)同磷酸二氢钠(NaH2PO4)的混和物,也有用碳酸氢铵(NH4HCO3)的。发酵粉调和在面团中,受热时就产生出二氧化碳气体,使面制品成为疏松、多孔的海绵状。发酵粉使用时不受发酵时间限制,随时可用,对多油多糖的面团照样起发泡疏松作用。缺点是它的碱性会破坏面团中的维生素,降低营养价值,还会产生混合不均匀而导致面制品中有的地方碱太多发黄而不能吃的情况。 由此可见,两者各有千秋,但总的说来,一般情况下,人们总是用酵母来发酵的。 (3)不要让颜色迷惑了眼睛 我们经常会看到在塑料日记本、活页夹等用品上烫有金字或金色的图案花纹。这金字或金色的图案是用金粉烫上去的。这黄金色的金粉难道是用黄金磨成的粉吗?当然不是。金太昂贵了,人们绝不会拿它来磨粉用来装饰一般的用品,那么,金粉到底是用什么做成的呢? 原来,金粉是用铜和锌的合金——寅铜傲成的。它的颜色与黄金一模一样,在我国汉朝时人民就会制造黄铜了,这就是后人称的“伪黄金”,当时的法律就明文禁止使用。我们知道铜是紫红色的,锌是银白色的,它俩的合金——黄铜,与金子一样黄澄澄、亮闪闪的。人们将黄铜的薄片和少量润滑剂经过捣碎和抛光制成的金粉。金粉广泛用于油漆与油墨中。 也不是银子做的。银粉是使用价格便宜而且还和银一样有银白色光泽的铝制成的。铝粉质量轻,在空气中很稳定,对光线的遮断力大,反射光的能力强……这一系列的优点,使铝粉夺得了“银粉”的桂冠。制铝粉有两种方法。一种方法是将纯铝薄片同少量润滑剂混和后用机械捣碎。另一种方法是将纯铝热熔融成液体(铝的 熔点较低,只有660℃),然后喷雾成微细的铝粉。 名不符实的“樟脑丸” 衣服与书放在橱里,过一段时间,打开橱门一看,啊,好好的衣服与书本上面竟有一个个小洞洞!这是谁捣的鬼? 这是专靠吃衣服与书本为主的蠹鱼干的,所以人们又常叫这种蛀虫为“衣鱼”。为了赶走这些坏家伙,人们总在橱或箱里放进一些“樟脑丸”。樟脑很容易挥发,有股浓烈的气味,蠹鱼闻得了只得退避三舍,逃之夭夭。 但樟脑价格较贵,并且在医药上(用以配强心药)、化学工业上(制赛璐珞塑料)有着更为重要的用途。所以日常买来的“樟脑丸”并不是用樟脑作的,而是用萘制的。 萘的分子组成是C10H8,纯萘是无色片状结晶,与樟脑一样,可直接蒸发成气体——升华。萘的气味同样能使蠹鱼受到刺激,因此是一种良好驱虫防蛀剂。 萘是从煤焦油中提炼出来的,价格比樟脑便宜。不过使用要注意,乎时买来的卫生球不很纯。里面还含有一些煤焦油,会让衣服上沾上煤焦油的污迹。因此用时应将一个个卫生球分别用纸包起来,再放到橱里或衣箱里去,等它全部挥发完毕,残留的煤焦油杂质就会被纸吸附住了,再不会给衣服增添麻烦了。 泻药一种——酚酞 稍有化学知识的人都知道,往氢氧化铂的水溶液中滴入一两滴某种溶液,溶液立即呈现鲜艳的红色。这就是大名鼎鼎的指示剂——酚酞。如果往上述红色溶液中加入一定量的硫酸,红色的溶液又会变成无色。 酚酞是一种最常用的酸碱指示剂,使用时把它溶解在酒精中。它遇到碱溶液会呈现红色,在中性或酸性溶液中则仍旧是无色溶液。 可是,学过化学的人未必都 电子商务资料库,;;#27")-(知道,酚酞还是大夫治病的良药呢!在医药上,酚酞是一种缓泻药。酚酞能温和地刺激肠壁,增强肠的蠕动,促使排便,对于习惯的便秘很有疗效。“果导’冲就含有酚酞。 如何除去水瓶中的水垢 烧水的锅子,装水的热水瓶,里面常常积聚起一层土黄色的水垢。它是怎样生成的?对我们有什么影响?如何除掉它? 自来水看上去是澄清透明的,没有尘土与泥沙。可是将自来水煮沸时,溶解在水中的碳酸氢钙与碳酸氢镁会发生分解反应,生成碳酸钙与碳酸镁沉淀: Ca(HCO3)2 CaCO3↓+H2O+CO2↑ Mg(HCO3)2 MgCO3↓+H2O+CO2↑ 日积月累,在锅底与瓶底就形成了一层水垢。积聚在锅底的水垢会影响热量的传递,造成燃料的浪费。特别是含碳酸氢钙与碳酸氢镁较多的井水及河水更易形成水垢。 碳酸钙与碳酸镁的沉淀由小颗粒聚集成大颗粒时,还会把水中的其它金属离子共同沉淀下来。据研究,水垢中含有的对人体有害的重金属,如铝、铂、铬等含量都比水中提高几十倍甚至几百倍以上。如果将有水垢的热水瓶又去装酒或其它酸性食物,水垢中的有害杂质就会被溶解而进入食物中。因此必须及时洗掉水垢。 洗水垢的办法很方便,可利用醋酸的酸性化碳酸的酸性强的原理,将少量热的醋酸放到热水瓶中摇一会儿,这时发生化学反应,沉淀就会被消除: 这样,将热水瓶中的溶液倒出,再用清水冲洗几下,对人体有害金属便被洗掉了。 鸡蛋、牛奶——中毒急救用 也许你听说过鸡蛋、牛奶与豆浆对中毒的病人可以用作急救药,这是何道理? 鸡蛋、牛奶与豆浆的营养丰富,含有大量蛋白质。蛋白质有个特点,碰到重金属离子,例如汞、铝等金属离子会发生沉淀。重金属离子进入人体时会使构成人体的器官和血液的蛋白质发生沉淀而失去作用,造成中毒。这时,给病人服牛奶、生鸡蛋白与豆浆后,食物中丰富蛋白质会和重金属离子作用,于是就减轻了中毒的毒性。同时,这些食物还给中毒虚弱的病人提供营养,有助于病人康复。
绿色化学与可持续发展小论文
(2)“闻着臭,吃着香” 臭豆腐是广大人民喜爱的一种食品。“闻着臭,吃着香”是臭豆腐的特有风味。越臭的臭豆腐,吃起来越香。没有吃过臭豆腐的同学一定不可能想象,为什么那么臭不可挡的臭豆腐却有着那么多的食客?你如果捏着鼻子,硬着头皮去勇敢地一尝,那你肯定不会问为什么了。 原来臭豆腐虽奇臭,但却鲜美异常,难怪它臭味挡不住了。 臭豆腐的制法是:先用大豆加工成含水量较少的豆腐,然后接人毛霉菌种发酵。臭豆腐都是在夏天生产的,此时发酵温度高,豆腐中的蛋白质分解比较彻底。蛋白质分解后的含硫氨基酸还进一步分解,产生了少量的硫化氢气体。硫化氢有刺鼻的臭味,因而臭豆腐闻起来有服浓烈的臭味。 又由于豆腐中的蛋白质分解得比较多,比较彻底,臭豆腐中就含有了大量的氨基酸。许多氨基酸都具有鲜美的味道,例如味精的成分就是一种氨基酸,叫麸氨酸。因此臭豆腐吃起来就无比的鲜美可口,芳香异常了。 臭豆腐还是一项中国的专利产品呢!许多著名的名吃都与臭豆腐有关,例如油炸臭豆腐就是特别有名的小吃。 醇母与发酵粉的较量 在我们的生活中,制作糕点、馒头等的面团一般都要添加酵母或发醇粉进行发酵,这样制成的糕点、面包才会疏松可口,用酵母与发酵粉进行发酵,究竟哪个好呢? 我们先来分析分析。 酵母中含有一定量的麦芽糖酶及蔗糖酶,它不能直接使面粉中的大量淀粉发生变化。面粉本身含有少量淀粉酶,它能使淀粉水解成麦芽糖: 2(C6H10O5)n+nH2O nC12H22O11 淀粉 麦芽糖 接着,酵母中的酶发挥作用,促进面粉中原含有的微量蔗糖以及新产生的麦芽糖发生水解: C12H22O11+H2O C6H12O6 蔗糖葡萄糖果糖 C12H22O11+H2O&n 电子商务资料库3!7614,003$3/+1bsp;2C6H12O6 麦芽糖葡萄糖 酵母利用葡萄糖与果糖氧化提供的能量,将两种糖转化成二氧化碳和水: C6H12O6+6O2→6CO2十6H2O十热量 生成的二氧化碳气体在面筋的网络中出不去,在加热蒸烤时,二氧化碳气体受热膨胀,将糕点撑大了许多。 用酵母做成的食品松软可口,有特殊风味,易于消化。酵母本身含有丰富的蛋白质及维生素B,可以增加成品的营养价值。因此面制品大都用酵母发酵。 但是用酵母发酵对于含糖与油较多的面团往往达不到预期的效果,其原因是糖和油对酵母菌有抑制作用。另外,用酵母发酵耗费的时间长,搞得不好,要么面团发不起来,要么面团发酸,发酵过了头。因此,也有用发酵粉来代替酵母来制作糕点的。 发酵粉一般是碳酸氢钠(NaHCO3,又称小苏打)同磷酸二氢钠(NaH2PO4)的混和物,也有用碳酸氢铵(NH4HCO3)的。发酵粉调和在面团中,受热时就产生出二氧化碳气体,使面制品成为疏松、多孔的海绵状。发酵粉使用时不受发酵时间限制,随时可用,对多油多糖的面团照样起发泡疏松作用。缺点是它的碱性会破坏面团中的维生素,降低营养价值,还会产生混合不均匀而导致面制品中有的地方碱太多发黄而不能吃的情况。 由此可见,两者各有千秋,但总的说来,一般情况下,人们总是用酵母来发酵的。 (3)不要让颜色迷惑了眼睛 我们经常会看到在塑料日记本、活页夹等用品上烫有金字或金色的图案花纹。这金字或金色的图案是用金粉烫上去的。这黄金色的金粉难道是用黄金磨成的粉吗?当然不是。金太昂贵了,人们绝不会拿它来磨粉用来装饰一般的用品,那么,金粉到底是用什么做成的呢? 原来,金粉是用铜和锌的合金——寅铜傲成的。它的颜色与黄金一模一样,在我国汉朝时人民就会制造黄铜了,这就是后人称的“伪黄金”,当时的法律就明文禁止使用。我们知道铜是紫红色的,锌是银白色的,它俩的合金——黄铜,与金子一样黄澄澄、亮闪闪的。人们将黄铜的薄片和少量润滑剂经过捣碎和抛光制成的金粉。金粉广泛用于油漆与油墨中。 也不是银子做的。银粉是使用价格便宜而且还和银一样有银白色光泽的铝制成的。铝粉质量轻,在空气中很稳定,对光线的遮断力大,反射光的能力强……这一系列的优点,使铝粉夺得了“银粉”的桂冠。制铝粉有两种方法。一种方法是将纯铝薄片同少量润滑剂混和后用机械捣碎。另一种方法是将纯铝热熔融成液体(铝的 熔点较低,只有660℃),然后喷雾成微细的铝粉。 名不符实的“樟脑丸” 衣服与书放在橱里,过一段时间,打开橱门一看,啊,好好的衣服与书本上面竟有一个个小洞洞!这是谁捣的鬼? 这是专靠吃衣服与书本为主的蠹鱼干的,所以人们又常叫这种蛀虫为“衣鱼”。为了赶走这些坏家伙,人们总在橱或箱里放进一些“樟脑丸”。樟脑很容易挥发,有股浓烈的气味,蠹鱼闻得了只得退避三舍,逃之夭夭。 但樟脑价格较贵,并且在医药上(用以配强心药)、化学工业上(制赛璐珞塑料)有着更为重要的用途。所以日常买来的“樟脑丸”并不是用樟脑作的,而是用萘制的。 萘的分子组成是C10H8,纯萘是无色片状结晶,与樟脑一样,可直接蒸发成气体——升华。萘的气味同样能使蠹鱼受到刺激,因此是一种良好驱虫防蛀剂。 萘是从煤焦油中提炼出来的,价格比樟脑便宜。不过使用要注意,乎时买来的卫生球不很纯。里面还含有一些煤焦油,会让衣服上沾上煤焦油的污迹。因此用时应将一个个卫生球分别用纸包起来,再放到橱里或衣箱里去,等它全部挥发完毕,残留的煤焦油杂质就会被纸吸附住了,再不会给衣服增添麻烦了。 泻药一种——酚酞 稍有化学知识的人都知道,往氢氧化铂的水溶液中滴入一两滴某种溶液,溶液立即呈现鲜艳的红色。这就是大名鼎鼎的指示剂——酚酞。如果往上述红色溶液中加入一定量的硫酸,红色的溶液又会变成无色。 酚酞是一种最常用的酸碱指示剂,使用时把它溶解在酒精中。它遇到碱溶液会呈现红色,在中性或酸性溶液中则仍旧是无色溶液。 可是,学过化学的人未必都 电子商务资料库,;;#27")-(知道,酚酞还是大夫治病的良药呢!在医药上,酚酞是一种缓泻药。酚酞能温和地刺激肠壁,增强肠的蠕动,促使排便,对于习惯的便秘很有疗效。“果导’冲就含有酚酞。 如何除去水瓶中的水垢 烧水的锅子,装水的热水瓶,里面常常积聚起一层土黄色的水垢。它是怎样生成的?对我们有什么影响?如何除掉它? 自来水看上去是澄清透明的,没有尘土与泥沙。可是将自来水煮沸时,溶解在水中的碳酸氢钙与碳酸氢镁会发生分解反应,生成碳酸钙与碳酸镁沉淀: Ca(HCO3)2 CaCO3↓+H2O+CO2↑ Mg(HCO3)2 MgCO3↓+H2O+CO2↑ 日积月累,在锅底与瓶底就形成了一层水垢。积聚在锅底的水垢会影响热量的传递,造成燃料的浪费。特别是含碳酸氢钙与碳酸氢镁较多的井水及河水更易形成水垢。 碳酸钙与碳酸镁的沉淀由小颗粒聚集成大颗粒时,还会把水中的其它金属离子共同沉淀下来。据研究,水垢中含有的对人体有害的重金属,如铝、铂、铬等含量都比水中提高几十倍甚至几百倍以上。如果将有水垢的热水瓶又去装酒或其它酸性食物,水垢中的有害杂质就会被溶解而进入食物中。因此必须及时洗掉水垢。 洗水垢的办法很方便,可利用醋酸的酸性化碳酸的酸性强的原理,将少量热的醋酸放到热水瓶中摇一会儿,这时发生化学反应,沉淀就会被消除: 这样,将热水瓶中的溶液倒出,再用清水冲洗几下,对人体有害金属便被洗掉了。 鸡蛋、牛奶——中毒急救用 也许你听说过鸡蛋、牛奶与豆浆对中毒的病人可以用作急救药,这是何道理? 鸡蛋、牛奶与豆浆的营养丰富,含有大量蛋白质。蛋白质有个特点,碰到重金属离子,例如汞、铝等金属离子会发生沉淀。重金属离子进入人体时会使构成人体的器官和血液的蛋白质发生沉淀而失去作用,造成中毒。这时,给病人服牛奶、生鸡蛋白与豆浆后,食物中丰富蛋白质会和重金属离子作用,于是就减轻了中毒的毒性。同时,这些食物还给中毒虚弱的病人提供营养,有助于病人康复。
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。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)5H5SiW12O40尽管催化活性不高,但对C8产物的选择性达到48%;C5H5SiW12O40具有很高的催化活性,但其对C8产物的选择性却只有47%。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1~2 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][1][2][3][4][5][6][7][8][9][10][11][12][13]王恩波,胡长文,许林多酸化学导论[M]北京:化学工业出版社,1997,170-195.夏恩冬,王鉴,李爽杂多酸氧化-还原催化应用及研究进展[J]天津化工,2007,21(3):20-Aubry C,Chottard G,Bregeault J,et Reinvestigationof epoxidation using tungsten-based precursors andhydrogen peroxide in a biphase medium[J]Inorg C,1991,30(23):4 409-4 刘志刚,刘植昌,刘耀芳SiW12杂多酸盐在C4烷基化反应中应用的研究[J]天然气与石油,2005,23(1):17-陈诵英,陈蓓,王琴,等环境友好氧化催化剂杂多酸的应用[J]宁夏大学学报,2001,(2):98-刘亚杰,温朗友,吴巍,等负载型杂多酸催化剂合成二十四烷基苯[J]石油炼制与化工,2002,33(12):18-Futura M,Kung H HApplied Catalysis A:General[J],2000,201:9-刘秉智固载杂多酸催化氧化合成苯甲醛绿色新工艺[J]应用化工,2005,(9):548-Anastasp,Will IGreen Chemistry TheoryandPractice[M]Oxford:Oxford University Press,TThe atom economy:a search for synthetic effi 2ciency[J]Science,1991,254(5037):1 471-1 Misono M,Okuhara TChemtech[J],1993,23(11):23-KCatal Rev-Sei E[J],1995,37(2):311-温朗友,闵恩泽固体杂多酸催化剂研究新进展[J]石油化工,2000,(1):49-
绿色化学与可持续发展论文题目
化学工业是环境污染较为严重的部门,从原料到产品,从生产到使用,都有造成环境污染的因素。化学工业的特点是产品多样化,原料路线多样化和生产方法多样化,随着化工产品、原料和生产方法的不同,污染物也多种多样。当今的化工产品及其生产过程多半是以20世纪前50年的技术为基础发展起来的,对环境产生了诸多不良的影响。从化学过程中环保、经济和社会的要求看,化学工业已无力承担因使用而产生对环境有毒、有害的物质所必须花费的高昂治理费用,这些费用已逐渐成为化学工业的巨大负担。在这样的背景下,从源头上减少和消除污染的清洁生产即绿色化学应运而生了。绿色化学是对现有化学过程的革命,它涉及到化学过程的方方面面,其任务十分艰巨,但又十分重要。它为新世纪化学工作者提供了非常难得的机遇和挑战。绿色化学是2l世纪的化学,将整个化学转变成绿色,不仅前景无限美好,而且是可以做到也是应当努力去做到的。 我们此刻已经是大学四年级的学生了,即将成为一名新世纪化学工作者,有必要了解绿色化学与环境保护,而且在将来的工作当中,要有意识的朝着绿色化学方向前进。使得化工与环境能够友好的共存。课题分析《绿色化学与环境保护》是属于环境科学方面的范畴,同时与化工类学科存在着必然的联系。此题目包含两个关键词,即绿色化学和环境保护。1.主题概念:(1)绿色化学又称环境友好化学(Environmentally Friendly Chemistry)、环境无害化学(Environmentally Benign Chemistry)、清洁化学(Clean Chemistry)。绿色化学是用化学的技术和方法去减少或消除有害物质的产生和使用,但它不是一般的控制污染,而是从根本上消灭污染,它不再使用有毒、有害的物质,不再产生废物,是一门从源头上防止污染的化学。(2)绿色化学的研究主要包括以下内容:选择可更新的原材料;设计低公害的化学合成方法;原子经济性化学反应;应用催化转化并开发新催化剂; 设计更安全的化学产品和化工过程; 降低化学过程能耗, 尽可能采用在环境温度和常压下进行的合成方法;尽可能不用助剂或附料,必要时选用无毒的助剂或附料;生产本质上更安全的化学产品;防止产生污染的过程分析;化学品的可降解性。2.中英文主题词:(1)中文主题词:绿色化学;环境保护;绿色化工;化工企业(2)英文主题词:Green chemistry;environmental protection;3.主题的现状:在绿色化学与化工领域,目前已开展了以下几方面的研究:可替代的原料、试剂、溶剂,新型催化剂与合成过程等等。在某些领域已经取得了一定的成果,而且部分实现了工业化生产。如通过对废弃的物质进行处理,将其转化为动物饲料和有机化学品:利用无毒无害的原料代替剧毒的光气、氢氰酸生产有机原料;利用生物技术以废弃物为原料生产常用的有机原料;采用超临界CO2。代替有机溶剂作为油漆和涂料的喷雾剂。绿色化学产品也称清洁化学产品,要求其具有可回收利用性、可处理性或可重新加工性等性能。近年来在这方面也取得了新的进展。检索过程1.所选用的中文数据库(中国期刊网,维普中文科技期刊数据库)(1)中国期刊网 检索策略:主题词:绿色化学 环境保护 检索到4篇切题的文章,如下:坚持科学发展观 推进绿色化学发展【摘要】科学发展观与环境保护有着密切的内在联系,当前如何把科学发展观落实到生态环境保护中,是一个非常重要而紧迫的问题。绿色化学是从根本上治理环境污染的必由之路,是对人类健康和生存环境可持续发展的根本保证。坚持科学发展观,积极探索,勇于创新,大力发展绿色化学,为我们赖以生存的地球和子孙万代带来兴旺发达。 【关键词】科学的发展观;环境保护;绿色化学 【中图分类号】F3【文献标识码】A 【文章编号】1002-736x(2005)09-0132-03绿色化学及绿色化学的实施与展望作者:宿辉 栾凤虎【摘要】 随着21世纪的到来,社会可持续发展及其所涉及的生态、环境、资源、经济等问题成为国际社会关注的焦点,被提到发展战略的高度。更为严厉的保护环境的法规不断出台,促使各界把注意力集中到从本源上杜绝或减少废弃物的产生,而不是产生污染后的治理。绿色化学正是实现污染防止的基础和重要工具,是更高层次的化学,大力发展绿色化学是从根本上治理环境污染的必由之路。【关键词】 绿色化学;有机化学;环境保护【中图分类号】G642;O6-0 【文献标识码】B【文章编号】1672 3805(2005)03 0082 02绿色化学与环境保护作者:敖波,李建平【摘要】 绿色化学致力于从源头上制止污染物的生成,它研究的问题遍及化学的整个领域。本文介绍了绿色化学的概念、原则及绿色化学与环境保护的关系,并对绿色化学原理在化工生产中的应用进行了阐述。 【关键词】绿色化学;原子经济性;环境保护 【中图分类号】X131 【文献标识码】A 【文章编号】1673-1891(2005)04-0096-03绿色化学与循环经济作者:季 胤【摘要】 从绿色化学的内涵和循环经济的特点出发,论述了要实现“以人为本”、“全面、协调、可持续发展”及“统筹兼顾”的科学发展观,必须大力发展绿色化学。【关键词】 绿色化学 环境保护 循环经济 可持续发展 调整检索策略,如下: 检索策略:主题词:绿色化工 化工企业 检索到2篇切题的文章,如下:绿色化工技术的进展【摘要】绿色化工技术是指在绿色化学基础上开发的从源头上阻止环境污染的化工技术。近年来这方面的研究与开发主要是围绕“原子经济”反应、无毒无害原料、催化剂、溶剂和环境友好产品开展的。本文评述了绿色化工技术的一些主要研究进展。【关键词】绿色化工技术,环境保护,评述绿色化工是实现化工行业可持续发展的必然趋势作者:陈俊平,吴翠霞【摘要】 绿色化工就是用先进的化工技术和方法来减少或消除那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的各种物质的一种技术手段。它是人类和化工行业可持续发展的客观要求,是控制化工污染的最有效手段,是化工行业可持续发展的必然选择。为此开展绿色化工的技术途径与思路应该是:采用分子设计技术和产品生命周期全过程绿色化控制的策略来设计化工新产品;改革传统化工产品体系,利用可再生资源和生物化工方法寻求无污染的新产品或替代品,从源头上控制化工污染的发生。同时还应该开展绿色化工的教育、宣传、信息交流和人才培养工作,对新建项目进行全过程环境影响评价,鼓励化工企业推进绿色化工生产。【关键词】绿色化工;环境保护;可持续发展 ③论化学工业的绿色革命 作者:郑 毅【摘要】 在环境保护风起云涌的今天, 随着科技的不断发展和人们环保意识的不断提高, 全球掀起了一场绿色浪潮, 催生了绿色企业的发展。作为工业污染大户的化工企业, 面对国际上兴起的绿色革命, 如何树立可持续发展观念并在建立和谐社会中开创新的发展空间。本文试图从绿色化学的兴起, 清洁生产目标、内容和特点。在创建“绿色化工”企业的过程中结合绿色营销理论 , 讨论化工企业未来发展的趋势和方向。【关键词】 化工企业; 绿色化学; 清洁生产; 绿色营销【中图分类号】 X506,X38【文献标识码】A【文章编号】 1007- 3558(2005)04- 0023- 05 (2)维普中文科技期刊数据库 检索策略:主题词:绿色化学 环境保护 检索到1篇切题的文章,如下:绿色化学与技术在化学工业中的应用作者:朱明乔 谢方友 吴廷华【摘要】化学工业要走可持续发展的道路必须在生产技术上有质的变化。从绿色化学和技术的角度出发,认为化工生产技术的绿色化,即清洁生产技术的应用,对环境污染从源头上减少或消除起决定性作用。述评了近年来的一些主要化工生产清洁技术。【关键词】绿色化学与技术 环境保护 述评 1篇全文复制如下:绿色化学与环境保护敖波,李建平( 西昌学院 生化系,四川 西昌 615022; 西昌市川兴中学,四川 西昌 615021) 【摘要】 绿色化学致力于从源头上制止污染物的生成,它研究的问题遍及化学的整个领域。本文介绍了绿色化学的概念、原则及绿色化学与环境保护的关系,并对绿色化学原理在化工生产中的应用进行了阐述。 【关键词】绿色化学;原子经济性;环境保护 【中图分类号】X131 【文献标识码】A 【文章编号】1673-1891(2005)04-0096-03 近几十年来,化学科学及化学工业的迅猛发展,为人类创造了巨大的物质财富和现代文明,但“三废”的排放也对环境造成较为严重的污染,成为日益严峻的环境问题。化学面临着人类可持续发展、环境保护等的巨大挑战,如何从根本上降低、以至消除副产品或废弃物的生成,从而达到保护和改善人类赖以生存的环境,成为化学工作者面临的重大问题。绿色化学正是在这一背景下应运而生的。1 绿色化学概述1 绿色化学的内涵绿色化学又称环境无害化学、环境友好化学、清洁化学,是指设计没有或只有尽可能小的环境负作用,并且在技术上和经济上可行的化学品和化学过程。绿色化学主张在通过化学转换获取新物质的过程中充分利用每个原子,具有“原子经济性”。其最大特点在于它是在始端就采用实现污染预防的科学手段,因而过程和终端均为零排放或零污染。因此它既能够充分利用资源,又能够实现防止污染,是发展生态经济和工业的关键。2 绿色化学的基本原则Anastas等在《绿色化学—理论和应用》一书中提出了绿色化学的12条原则,这12条原则是:(1)防止废物的生成比其生成后再处理更好;(2)设计合成方法应使生产过程中所采用的原料最大量地进入产品之中:(3)设计合成方法时,无论原料、中间产品还是最终产品,均应对人体健康和环境无毒、无害(包括毒性极小);(4)化工产品设计时,必须使其具有高效的功能,同时也要减少其毒性;(5)应尽可能避免使用溶剂、分离试剂等助剂,如不可避免,也要选用无毒无害的助剂;(6)合成方法必须考虑过程中能耗对成本与环境的影响,应设法降低能耗,最好采用在常温常压下的合成方法;(7)在技术可行和经济合理的前提下,采用可再生资源代替消耗性资源;(8)在可能的条件下,尽量不用不必要的衍生物,如限制性基团、保护/去保护作用、临时调变物理/化学工艺;(9)合成方法中采用高选择性的催化剂比使用化学计量助剂更优越;(10)化工产品要设计成在其使用功能终结后,它不会永存于环境中,要能分解成可降解的无害产物;(11)进一步发展分析方法,对危险物质在生成前实行在线监测和控制;(12)要选择化学生产过程的物质使化学意外事故(包括渗透、爆炸、火灾等)的危险性降低到最小程度。从这12条原则可以看出,绿色化学涉及化学反应的全过程,它不仅要求从末端控制污染,而且要求一体化预防污染。它第一次着眼于防止污染物的形成,致力于最终使污染物处理成为不必要,从而从源头上控制了污染。
【内容摘要】当前,人口与资源、人口与环境的关系尤为尖锐。随着社会经济的发展,地球上资源越来越紧张,人类生存的环境质量也越来越恶化,这些已引起了世人的高度关注。自1992年联合国可持续发展大会以来,可持续发展成为全球战略,也成为中国政府经济发展战略,各国的教育也都十分重视对学生进行有关可持续发展思想的渗透教育。江苏今年是课程改革的第三年,我作为一名高中的化学教师就化学教学的可持续发展观谈谈自己的看法。【关键词】 可持续发展 化学教学 环境一、化学教学理念的可持续发展观近二三百年来,随着工业的飞速发展,人口的迅速增长,资源的急剧消耗,战争的不断扩大,环境的日趋恶化,在人口、资源、环境与社会经济的发展上,出现了非常尖锐的一系列矛盾,使人类面临着极大的生存危机。资源短缺、生存环境质量下降、自然灾害频频暴发,迫使人们在改造自然的同时要进行深刻的反思。“人类只有一个地球”已成为全世界人民的共识,人们不得不面对现实,努力建立与自然新型的开发合作关系,走可持续发展道路,建立和谐的社会经济发展的大环境。而在我国形势更是十分的严峻,人口众多,经济技术不很发达,人均所占资源低下,资源开发和利用不合理,人口与资源、人口与环境之间的矛盾更是尖锐。我国政府也在多年前就十分重视可持续发展的思想,制定了各种政策,采取了积极的措施来促进经济的全面发展和生态环境的平衡。孩子是祖国的未来,学生是未来祖国的栋梁,对他们的教育显得尤为重要。从小我们就要对孩子们进行可持续发展理念、人类与大自然和谐相处的价值观的教育。近几年新编的中小学各科教材,都已有有关生态学、环境保护方面的知识,在课程安排的基本要求中指出“要使学生懂得关于人口、环境方面的基本国策”、“各科应重视环境教育”,但这些分散各学科的教学内容并未充分发挥应有的作用。相当一部分学生虽然经过学习,但对发展和环境缺乏紧迫感和危机意识。在日常生活中表现出对外部世界的“绿色行动”不理解甚至漠然置之,这种状况亟待改善!我们关注新课程改革的发展趋势,认真反思十多年环境教育的经验教训,清醒的认识到:二十一世纪现代教育改革必须解决好植根于可持续发展理念的、人类与大自然和谐相处的价值观念问题,解决好植根于人本主义理念的、让我们的下一代发展个性、学会学习的问题。当今可持续发展的环境教育目标和内容在不断延伸、扩展,已从最初的“关于环境的教育”发展到“为了环境和可持续发展的教育”,“环境”终于跳出了自然的层面,扩展成为生态、社会、经济、政治的“整体和谐”的观念;环境教育则是跳出了技术和知识的层面,扩展到了环境意识、态度、价值观、环境伦理。人们终于认识到,环境教育要解决的绝不仅仅是知识的结构问题,更是人的素质问题。而环境科学和环境问题的综合性、复杂性,环境教育的开放性、实践性,面向可持续发展的现代环境所倡导的互动式、探究式教育理念和个性化教育思想,恰好对学生素质发展具有非常大的综合优势和潜在价值。可持续发展思想作为人类发展战略,它是人们总结了发展和环境相互关系的正反两方面的经验和教训而产生的,具有相当深广的涵盖面,它涉及的范围远远超出单纯的保护,而是把保护与发展视作相辅相成的不可分割的两个方面。为此我们来用可持续发展这一战略思想所提供的新视角,对教学中的有关内容作一番审视,以使我们的教育工作能更好地体现出“面向现代化,面向世界,面向未来”。二、化学教学内容的可持续发展观在现行的教材结构体系的众多学科中,化学、生物、地理等课内容与可持续发展这一主题相联系的地方较多,而其中尤以化学更具优势。化学教学内容多处涉及到资源、环境、材料等方面,化学教材的内容从章节来看有“从海水中获得的化学物质”、“从矿物到基础材料”、“硫氮和可持续发展”、“化石燃料与有机物”、“洁净安全的生存环境”、“丰富多彩的生活材料”等等内容都涉及到资源、环境、材料等方面的内容。为此,我作为化学教育工作者就从化学这一视角来谈谈化学的教学内容与可持续发展。先以“生命之源—-水”为例来谈谈。苏教版《化学与生活》教材指出“水是地球上分布最广的物质,但可利用的淡水不足总水量的1%,可供人类利用的淡水资源并不丰富。”而中国人均水资源只有世界人均水资源量的四分之一。一幅“缺水的土壤”照片把水资源紧张,水质恶化的真实情况突现出来了,这有着非常现实的教育意义。目前,江苏的学生总认为江苏滨江临海,怎么可能会缺水呢?甚至还以为“缺水”是杞人忧天,是“狼来了”式的空喊。其实只要我们到处走走就会在公路旁看到有散发着臭气的污水浊流;常有长江部分河段发黑,矿湖水域鱼虾年年锐减,城市水厂几近停产、居民饮水告急,黄河频频断流的报告。情形一再突破历史记录,由点到面,触目惊心,催人深省!再不对学生进行“缺水”情况的教育,学生浪费水资源的现象就很难得到扼制。而教材就此问题列举了“污染”,同进也介绍了“治理”。严峻的现实唤起了学生的危机意识,学生有了危机意识就能激发以后整治的迫切愿望。教材又通过拟定一系列的治理措施,介绍了污水治理的几种重要的方法,层层推进。使学生明白了一个不争的事实:污染一个水域只要5至15年,而要治理好,则需要15年至100年的时间,对污染的治理,人们要付出沉重的代价的!学生们对这些关系有了一个清醒的认识,就会记取教训,从我做起珍惜和爱护现有的生存空间。再来谈谈“燃料”,《必修1 化学》教材围绕“燃料”先后叙述了天然气、石油、煤,从其原始形成讲到广泛用途,还明确指出了化石燃料是不可再生资源,人类处于能源紧缺的窘迫状况中。据测算,地球上的煤炭储量,按现在的开采速度只能维持200年,而石油和天然气只能维持50年左右,大部分矿物资源也将在100年至200年内耗尽,前景令人忧虑。同时也在激励着人们努力地去寻找新的替代物、新的能源,创造新的材料。通过对教材的学习,学生们都清楚地知道煤中含有硫元素,在燃烧过程中会产生污染大气的二氧化硫气体,而二氧化硫气体在空气中又经过一系的变化,形成硫酸型“酸雨”。而“酸雨”的危害,教材上有两张图片,一张是“酸雨”使森林草木皆枯的景象,一幅是雕像被“酸雨”腐蚀得面目全非的情形,说明了酸雨的危害是非常严重的。我国是个产煤大国,居世界首位,同时也坦言我国的二氧化碳、二氧化硫的排放量也是名列前茅的,由此造成的酸雨危害已威胁到我国三分之一的土地,造成严重的经济损失,每年已逾百亿元。由此告诫人们也教育着学生必须合理利用资源。三、化学教学过程的可持续发展观(一)教育者必须先受教育。为了结合教材宣讲可持续发展,首先要求教师自己先能认真学习可持续发展的思想,做一个“绿色行动”的积极拥护者,并且也要求教师对“发展和环境”能有一个清醒的认识,既不盲目乐观,认为“车到山前必有路”,什么问题都会迎刃而解,也不陷入消极悲观的状态,认为环境污染,资源耗尽,似乎临近世界末日。通过学习利用化学课程教学的独特优势,实现相关教育资源与教育途径的整合;通过学习理解化学教育教学目标和价值的多维化,收到教育教学的综合效益;通过学习形成能从化学角度用整体的、全局的眼光和观念,探讨环境问题产生的原因的能力,制定有效的对策,解决一些教学过程中碰到的实际的问题。(二)层层教育,逐渐深化。同样讨论“水”,初中介绍自来水,通过自来水的生产流程的简介,学生初步懂得“自来水”并不是自已来的,实为来之不易。待到高中则可偏重介绍污水处理,使学生意识到污水产生后不能直接地排放到河水里,应处理后方可排放。当然污水处理过程所涉及的化学知识较多,教师可先分析污水的成分,引导学生用所学过的化学知识或介绍新的知识来寻找对策加以处理。有条件的学校可组织学生到就近的污水处理站参观,让学生亲眼看到被污染的发黑的海水,目睹污水处理的整个过程。使学生意识到不能一边清理江河的污水,一边又弄黑了江水,使他们明白清水来之不易,同时污水亦去之艰难,深深体会到“水的珍贵”,尽而告诫学生要珍爱每一滴水。(三)教育要实现教育价值观的转变。“升学考试不改变,素质教育叫得再响也会落空”。正是一语中的!升学考试往往是中小学教育工作的“指挥棒”,其实就是价值观的体现。我们现时的教学往往仍偏重于具体知识点的讲述和传授,而疏于对某种正确观念的建树,疏于思维训练和方法、能力的培养提高,特别重视学生应试能力的培养。在实际工作中,有些教师也已意识到这种偏差所存在的种种弊端,但却难以矫治。犹医顽症,投以药石,稍见收敛,不久又是故态复明。以致教育改革年年喊,花样也常见翻新,但始终没能创出一个崭新的局面。一个很重要的原因也许就在于:教育的评价体系和教育的价值观之间的脱节甚至背道而驰。可持续发展的环境教育若是与学生的应试考分的对应关系失衡,同样会导致人们不重视化学课程中的环境教育。只有扭转目前的价值评价观,妥善解决好这个关系,可持续发展的环境教育才会有蓬勃的生机。(四)将课内和课外要结合。“走绿色道路”是人类发展的必由之路,可持续发展思想是人类长期改造自然界的经验教训的总结,这是一笔重要的精神财富。可持续发展思想所包涵的内容十分丰富,显著带有跨学科性质,为此实施教育,单靠课堂内化学的讲授是不够的,要极大地拓展学生的视野。平时的教学中可以发挥电化学教学的优势,收集、整理对环境污染的资料。另外,还可组织学生进行可行的家庭小实验,进行课外的实践活动,让他们走进自然,走进生活,把可持续发展的思想贯彻到日常的生活中。让学生自觉地从我做起,从现在做起,从节约一升水、一度电、一两粮、一张纸,以及保护一个动物,植栽一棵树,养护一片花草等等小事做起,这些举措似乎作用不大,孤立起来看简直微不足道,无力扭转人类环境恶化的大趋势,但是这样的行动如能不断扩大,日积月累,就会形成巨大的社会力量。使现在的学生树立一个正确的生活价值观,并且又有一定的环境意识和保护环境的责任感、义务感,形成可持续发展的科学发展观,以便将来他们走上工作岗位后,就可能避免重蹈前人的覆辙。我们坚信:随着教育改革的深化,愈来愈多的师生开始用先进的教育理念指导自己的教与学,现代可持续发展的思想教育必定能成为一个蕴藏巨大潜力和希望的新领域,对教师和学生的知识结构、思维方法产生重大的影响,它将从根本上促进学校教育和学生素质的发展。
经济 政治 文化 社会谐调发展,经济的发展不能以浪费资源为基础,在提高资源利用率的同时减少废弃物的排放。做到无物质利用生态化,生活发展绿色化。
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。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)5H5SiW12O40尽管催化活性不高,但对C8产物的选择性达到48%;C5H5SiW12O40具有很高的催化活性,但其对C8产物的选择性却只有47%。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1~2 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][1][2][3][4][5][6][7][8][9][10][11][12][13]王恩波,胡长文,许林多酸化学导论[M]北京:化学工业出版社,1997,170-195.夏恩冬,王鉴,李爽杂多酸氧化-还原催化应用及研究进展[J]天津化工,2007,21(3):20-Aubry C,Chottard G,Bregeault J,et Reinvestigationof epoxidation using tungsten-based precursors andhydrogen peroxide in a biphase medium[J]Inorg C,1991,30(23):4 409-4 刘志刚,刘植昌,刘耀芳SiW12杂多酸盐在C4烷基化反应中应用的研究[J]天然气与石油,2005,23(1):17-陈诵英,陈蓓,王琴,等环境友好氧化催化剂杂多酸的应用[J]宁夏大学学报,2001,(2):98-刘亚杰,温朗友,吴巍,等负载型杂多酸催化剂合成二十四烷基苯[J]石油炼制与化工,2002,33(12):18-Futura M,Kung H HApplied Catalysis A:General[J],2000,201:9-刘秉智固载杂多酸催化氧化合成苯甲醛绿色新工艺[J]应用化工,2005,(9):548-Anastasp,Will IGreen Chemistry TheoryandPractice[M]Oxford:Oxford University Press,TThe atom economy:a search for synthetic effi 2ciency[J]Science,1991,254(5037):1 471-1 Misono M,Okuhara TChemtech[J],1993,23(11):23-KCatal Rev-Sei E[J],1995,37(2):311-温朗友,闵恩泽固体杂多酸催化剂研究新进展[J]石油化工,2000,(1):49-
绿色化学与可持续发展论文选题
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。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)5H5SiW12O40尽管催化活性不高,但对C8产物的选择性达到48%;C5H5SiW12O40具有很高的催化活性,但其对C8产物的选择性却只有47%。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1~2 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][1][2][3][4][5][6][7][8][9][10][11][12][13]王恩波,胡长文,许林多酸化学导论[M]北京:化学工业出版社,1997,170-195.夏恩冬,王鉴,李爽杂多酸氧化-还原催化应用及研究进展[J]天津化工,2007,21(3):20-Aubry C,Chottard G,Bregeault J,et Reinvestigationof epoxidation using tungsten-based precursors andhydrogen peroxide in a biphase medium[J]Inorg C,1991,30(23):4 409-4 刘志刚,刘植昌,刘耀芳SiW12杂多酸盐在C4烷基化反应中应用的研究[J]天然气与石油,2005,23(1):17-陈诵英,陈蓓,王琴,等环境友好氧化催化剂杂多酸的应用[J]宁夏大学学报,2001,(2):98-刘亚杰,温朗友,吴巍,等负载型杂多酸催化剂合成二十四烷基苯[J]石油炼制与化工,2002,33(12):18-Futura M,Kung H HApplied Catalysis A:General[J],2000,201:9-刘秉智固载杂多酸催化氧化合成苯甲醛绿色新工艺[J]应用化工,2005,(9):548-Anastasp,Will IGreen Chemistry TheoryandPractice[M]Oxford:Oxford University Press,TThe atom economy:a search for synthetic effi 2ciency[J]Science,1991,254(5037):1 471-1 Misono M,Okuhara TChemtech[J],1993,23(11):23-KCatal Rev-Sei E[J],1995,37(2):311-温朗友,闵恩泽固体杂多酸催化剂研究新进展[J]石油化工,2000,(1):49-
化学专业成教毕业论文参考题目一、教学法方向1.国外化学课程改革的历史及发展趋势研究2.我国化学课程改革的历史及发展趋势研究3.国外典型化学课程、教材的基本理念和内容体系研究4.我国化学新课标教材专题内容的横向比较研究5.我国高中化学新课标必修教材和选修教材的功能定位和内容体系研究6.我国高中化学新课标教材中各个栏目的教学价值、活动设计和教学策略研究7.科学探究的本质及科学探究教学的有效策略研究8.初、高中化学新课标教材的内容衔接研究9.化学实验教学的理论和实践研究化学教师的教学理念和教学行为研究试论化学教学的艺术化学基础理论的教学策略研究化学基本概念的教学策略研究元素化合物的教学策略研究高中化学课程资源的开发策略研究——以《某***节内容为例》教学反思与化学教师的专业成长有效探究教学设计初探——以《某***节内容为例》化学教学中的科学方法教育初、高中学生化学学习兴趣、动机的研究高一新生化学学习障碍的成因分析研究农村学生化学学习动机的调查研究论化学教材中插图的价值与使用策略化学教学中实施绿色化学教育的策略研究化学新课程教学中的问题与对策初探基于观念建构的化学基本概念教学策略——以《******》教学为例化学教师的教学理念与教学行为一致性程度研究先行组织者理论在化学教学中的应用研究科学探究中的科学本质教育化学教师的科学探究观调查研究有效实施科学探究的教学设计策略研究论化学探究性学习的评价性问题化学课堂教学逻辑设计的问题探讨新课程背景下教学设计中存在的问题与对策探讨新课程背景下高中化学教师教学行为的适应性研究论化学课堂提问的优化化学教师对模型的认识与应用研究合作学习在化学实验教学中的案例初探中学化学教学中的环境及可持续发展教育室内空气污染的来源,对人体健康的影响及防治对策研究试论光化学烟雾的形成条件、机理、危害及防治措施化学教学中开展研究性学习案例初探中学化学实验绿色化研究论高中化学章节间的结构联系污染中有机污染物的调查及处理试论多媒体教学手段在中学化学教学中的应用 自考课程免费试听试论我国的酸雨问题及防治对策化学学困生的成因及防治策略有效利用化学史的教学策略例谈教学中化学与其它学科的综合试论有效学习情境创设的有效策略 二、分析化学方向1.化学与食品安全2.化学与农药残留 3.化学与环境4.化学与现代农业5.化学与生命6.微量元素与人体健康 7.维生素与人体健康8.化学与能源和资源的利用9.浅谈在化学教学中绿色化学观念的渗透10.环境教育在中学教学中的意义11.溶液酸碱度的表示法----PH值的教学研究与设计12.浅谈化学定性分析实验在中学化学教学中的重要性13.如何增强化学定性分析实验的趣味性 三、物理化学方向1.各种体系的状态性质加和性的比较研究2.热力学公式导出条件与应用条件分析3.三相平衡线的热力学分析4.热力学标准态和标准热力学函数5.胶体分散系的稳定理论评述6.反应进度的概念及在物理化学中的应用7.根据热力学原理讨论浓度对化学平衡的影响 8.中学化学教学中有关化学平衡原理的探讨9.中学化学教学中有关化学反应速率知识的探讨10.“化学反应原理”模块教学方法探讨11.新课标体系中《化学反应原理》模块知识解析——化学反应的方向和限度 四、结构化学方向1.利用一维势箱模型处理共轭体系2.波函数与电子云3.电子运动的宏观性与微观性4.电子结构与元素周期律5.第二周期双原子分子及其离子共价键结构比较6.几种典型分子化学键的比较与探讨7.有关氢键理论研究的现状及前景8.金属晶体的堆积型式与点阵型式9.离子晶体的堆积型式与点阵型式 五、有机化学方向 《化学必修2》模块中有机化合物知识内容变化及教学策略探究 高中课程标准选修模块《有机化学基础》教材内容建构3 近三年来新课标高考理综有机化学试题分析研究 在新课程中有机化学实验教学研究 有机化学实验教学中绿色化学教育的实践6.烷、烯或炔制备的改进(可选其中之一) 新课程理念下有机化学教学改革方式探索8.“苯、芳香烃"课堂教学探讨9.有机分子不饱和度的计算及在解题中的应用10.试论中学有机化合物的教学特点11.如何增加有机化学实验的趣味性12.有机实验在有机化学教学中的作用13.如何在“煤和石油”的教学中让学生了解我国的石化工业14.含氧有机化合物教学中结构与性质关系的探讨15.中学有机实验改进意见16.影响有机物水溶性因素的探讨17.有机物命名中常见的错误18.搞好有机化学复习的几点体会19.有机化合物的同分异构现象20.有机化合物的酸碱性及其结构因素21.中学有机化学教学中注重与实际联系的点滴做法
绿色化学与可持续发展小论文怎么写
就是无污染化学,最好零排放,提倡是出于保护环境
化学所面临的挑战 1 化学的形象正在被与其交叉的学科的巨大成功所埋没 化学是一门中心科学,化学与生命、材料等八大朝阳科学有非常密切的联系,产生了许多重要的交叉学科,但化学作为中心学科的形象反而被其交叉学科的巨大成就所埋没。化学这门重要的中心科学(central science)反而被社会看作是伴娘科学(bridesmaid science)而不受重视。 2 化学正被各种各样的环境污染问题所困扰 化学的发展在不断促进人类进步的同时,在客观上使环境污染成为可能,但是起决定性的是人的因素,最终要靠人们的认识不断提升来解决这个问题。一些著名的环境事件多数与化学有关,诸如臭氧层空洞、白色污染、酸雨和水体富营养化等;另一方面把所有的环境问题都归结为化学的原因,显然是不公平的,比如森林锐减、沙尘暴和煤的燃烧等。这当然与化学没有树立好自己的品牌有关系,在最早的化学工艺流程里面,根本没有把废气和废渣的处理纳入考虑范围,因此很多化学工艺都是会带来环境污染的。现在,有些人把化学和化工当成了污染源。人们开始厌恶化学,进而对化学产生了莫名其妙的恐惧心理,结果造成凡是有“人工添加剂”的食品都不受欢迎,有些化妆品厂家也反复强调本产品不含有任何“化学物质”。事实上,这些是对化学的偏见,监测、分析和治理环境的却恰恰是化学家。 2 绿色化学是应对挑战的必然 科学不但要认识世界和改造世界,还要保护世界。化学也如此,为了应对化学所面临的挑战,提倡绿色化学是刻不容缓。 1 绿色化学的概念 绿色化学又称环境无害化学、环境友好化学或清洁化学,是指化学反应和过程以“原子经济性”为基本原则,即在获取新物质的化学反应中充分利用参与反应的每个原料原子,在始端就采用实现污染预防的科学手段,因而过程和终端均为零排放和零污染,是一门从源头阻止污染的化学。绿色化学不同于环境保护,绿色化学不是被动地治理环境污染,而是主动的防止化学污染,从而在根本上切断污染源,所以绿色化学是更高层次的环境友好化学。 2绿色化学的产生及其背景 当今,可持续发展观是世人普遍认同的发展观。它强调人口、经济、社会、环境和资源的协调发展,既要发展经济,又要保护自然资源和环境,使子孙后代能永续发展。绿色化学正是基于人与自然和谐发展的可持续发展理论。在1984年,美国环保局(EPA)提出“废物最小化”,这是绿色化学的最初思想。1989年,美国环保局又提出了“污染预防”的概念。 1990年,美联邦政府通过了“防止污染行动”的法令,将污染的防止确立为国策,该法案条文中第一次出现了“绿色化学”一词。1992年,美国环保局又发布了“污染预防战略”。1995年,美国政府设立了“总统绿色化学挑战奖”。1999年英国皇家化学会创办了第一份国际性《绿色化学》杂志,标志着绿色化学的正式产生。我国也紧跟世界化学发展的前沿,在1995年,中国科学院化学部确定了《绿色化学与技术》的院士咨询课题。 3 绿色化学的核心内容 原子经济性是绿色化学的核心内容,这一概念最早是1991年美国Stanford大学的著名有机化学家Trost(为此他曾获得了1998年度的“总统绿色化学挑战奖”的学术奖)提出的,即原料分子中究竟有百分之几的原子转化成了产物。理想的原子经济反应是原料分子中的原子百分之百地转变成产物,不产生副产物或废物,实现废物的“零排放”。他用原子利用率衡量反应的原子经济性,认为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。绿色化学的原子经济性的反应有两个显著优点:一是最大限度地利用了原料,二是最大限度地减少了废物的排放。原子利用率的表达式是: 原子利用率= (预期产物的式量/反应物质的式量之和)×100% 如无公害氧化剂过氧化氢的制备可采用乙基蒽醌法,即由氢和氧在2-乙基蒽醌和Pd为催化剂作用下直接合成,2-乙基蒽醌复出并可循环使用。此反应原子利用率为100%,体现了原子经济性,减少废物的生成和排放,是典型的零排放例子。 4 绿色化学的12项原则和5R原则 为了简述了绿色化学的主要观点,PTAnastas和JCWaner曾提出绿色化学的12项原则,这12项原则对我们今后从事绿色化学的研究具有一定的指导作用。 Ⅰ.防止——防止产生废弃物要比产生后再去处理和净化好得多。 Ⅱ.讲原子经济——应该设计这样的合成程序,使反应过程中所用的物料能最大限度地进到终极产物中。 Ⅲ.较少有危害性的合成反应出现——无论如何要使用可以行得通的方法,使得设计合成程序只选用或产出对人体或环境毒性很小最好无毒的物质。 Ⅳ.设计要使所生成的化学产品是安全的——设计化学反应的生成物不仅具有所需的性能,还应具有最小的毒性。 Ⅴ.溶剂和辅料是较安全的——尽量不同辅料(如溶剂或析出剂)当不得已使用时,尽可能应是无害的。 Ⅵ.设计中能量的使用要讲效率——尽可能降低化学过程所需能量,还应考虑对环境和经济的效益。合成程序尽可能在大气环境的温度和压强下进行。 Ⅶ.用可以回收的原料——只要技术上、经济上是可行的,原料应能回收而不是使之变坏。 Ⅷ.尽量减少派生物——应尽可能避免或减少多余的衍生反应(用于保护基团或取消保护和短暂改变物理、化学过程),因为进行这些步骤需添加一些反应物同时也会产生废弃物。 Ⅸ.催化作用——催化剂(尽可能是具选择性的)比符合化学计量数的反应物更占优势。 Ⅹ.要设计降解——按设计生产的生成物,当其有效作用完成后,可以分解为无害的降解产物,在环境中不继续存在。 Ⅺ.防止污染进程能进行实时分析——需要不断发展分析方法,在实时分析、进程中监测,特别是对形成危害物质的控制上。 Ⅻ.特别是从化学反应的安全上防止事故发生——在化学过程中,反应物(包括其特定形态)的选择应着眼于使包括释放、爆炸、着火等化学事故的可能性降至最低。 为了更明确的表述绿色化学在资源使用上的要求,人们又提出了5R理论: Ⅰ.减量——Reduction 减量是从省资源少污染角度提出的。减少用量、在保护产量的情况下如何减少用量,有效途径之一是提高转化率、减少损失率。②减少“三废”排放量。主要是减少废气、废水及废弃物(副产物)排放量,必须排放标准以下。 Ⅱ.重复使用——Reuse 重复使用这是降低成本和减废的需要。诸如化学工业过程中的催化剂、载体等,从一开始就应考虑有重复使用的设计。 Ⅲ.回收——Recycling 回收主要包括:回收未反应的原料、副产物、助溶剂、催化剂、稳定剂等非反应试剂。 Ⅵ.再生——Regeneration 再生是变废为宝,节省资源、能源,减少污染的有效途径。它要求化工产品生产在工艺设计中应考虑到有关原材料的再生利用。 Ⅴ.拒用——Rejection 拒绝使用是杜绝污染的最根本办法,它是指对一些无法替代,又无法回收、再生和重复使用的毒副作用、污染作用明显的原料,拒绝在化学过程中使用。 3 绿色化学的发展前景 1反应原料的绿色化 即反应原料符合5R原则。 2原子经济性反应 在基本有机原料的生产中,已有一些原子经济性反应的典范,如丙烯氢甲酰化制丁醛、甲醇羰化制醋酸和从丁二烯和氢氰酸合成己二腈等。 3高效合成法 不涉及分离高效的的多步合成无疑是洁净技术的重要组成部分。 提高反应的选择性———定向合成 如不对称合成。 环境友好催化剂 例如在正己烷的裂解反应中,固体酸SiO2-AlCl3比普通AlCl3具有更好的选择性,更小的腐蚀性。 物理方法促进化学反应 如微波引发和促进Diels Alder反应、Claisen重排、缩合等许多重要的有机反应。 酶促有机化学反应 酶促有机化学反应有高效性、选择性、反应条件温和和自身对环境友好等特点。 8溶剂 化学污染不仅来源于原料和产品,而且与反应介质、分离和配方中使用的溶剂有关,有毒挥发性溶剂替代品的研究是绿色化学的重要研究方向。如超临界流体、水相有机合成和室温熔盐溶剂等。 计算机辅助绿色化学设计和模拟 在化学化工领域,计算机已广泛用于构效分析、结构解析、反应性预测、故障诊断及控制等许多方面。无疑,计算机在寻找符合绿色化学原则的最佳反应路线、化工过程最优化、产品设计等方面推动了绿色化学的更快发展。 10环境友好产品 如可降解塑料、环境友好农药、绿色燃料、绿色涂料和CFCs替代物等。 绿色化学为化学的发展注入了新的活力,在21世纪化学必将大有可为。
精神文明建设是整个社会可持续发展的基础。1 控制人口数量 控制人口数量,对于中国和世界、现在和未来都有着积极意义。 2 提高人口素质 提高人口素质是实现可持续发展的关键。 3 改变不合理的生产消费模式 走可持续发展的道路,必须形成低消耗、低污染的生产消费模式。 4 改变不合理的生活消费方式 走可持续发展的道路,必须引导人们树立科学、适度、文明的生活消费方式。 5 水是生命的源泉 人类能直接利用的陆地淡水依赖大气循环而产生,即太阳能蒸发了海水,水汽通过大气环流,凝结成云致雨降落于陆地而形成陆地的淡水。但在水资源中能够利用的淡水比例却是很小的。所以,我们一方面要积极开发利用好水资源,另一方面又要从全面节约用水做起,以满足经济社会发展对水量和水质日益增长的需要。同时,又要切实维护水资源在水文、生物和化学等方面的自然功能,使经济建设和水资源保护同步进行。 6 发展卫生事业,保障人民健康 人类健康水平是社会经济发展程度的一个重要标志,也是可持续发展的一个重要目标。提高和改善人类的健康水平,必须健全综合卫生保健体系,减少因环境污染和公害引起的健康危害,大力控制传染病,减少地方病的危害,特别是要保护好妇女、儿童、老人等易受害人群。 7 加强住区建设,改善人类住区发展是为了更好地满足人民的基本需要,不断提高人民的生活质量。人类住区建设的一个标志。要努力建设一个布局合理,设施齐全,有利工作,方便生活,环境优美,居住舒适的人类住区。8 清洁生产代表着工业可持续发展的方向在生产过程中对污染物进行控制和预防,使社会需要的最终产品尽量少地成为废物进入环境中,并有效提高资源的利用率。清洁生产代表着工业可持续发展的方向。9 不要把子孙后代的饭都吃光了 如果人们无节制地消耗自然资源,如果人们今天浪费或者不合理地使用石油、天然气、煤和各种矿产资源,那么这实质上就是在吃子孙后代的饭,堵子孙后代发展之路。 10 消除贫困才能实现可持续发展 消除贫困是实现可持续发展的一个基本条件。我们要实施更加积极的消除贫困政策,鼓励和提倡先富起来的地区帮助贫困地区尽快消除贫困,努力实现共同富裕的目标。 11 全面开发、利用和保护海洋资源 21世纪将是人类全面开发和保护海洋资源的时代,研究、开发和保护海洋应是人类的共同行动。12 逐步改变现有的能源结构 自然界中存在的且可能被人类利用来获取能量的自然资源称为能源资源。当前,世界上消耗最多的能源资源是煤炭、石油、天然气等非再生的化石矿物能源。而这种能源资源的储量是有限的,是会枯竭的。因此,我们必须改变现有的能源结构,加强对能源的可持续利用,走能源的可持续发展道路。 13 防止土地荒漠化 我国有多达5000千米的风沙线,受害农田有660多万公顷。因此,我国实施了“三北”防护林工程,这是一项举世瞩目的绿色工程,也是改善我国生态环境、实施可持续发展的典范。 14 保护生物多样性 生命系统的因子共分为三大类:即植物、动物、微生物。植物扎根于土地,在光合作用下生产更多的生命物质和能量。动物首先是吃植物的草食动物,然后是吃动物的肉食动物。就三者的关系讲,植物是生产者,动物是消费者或次生产者,微生物是分解者。生物资源是由多样性物种种群组成的生命系统。 15 森林资源具有保护环境的功能 森林不仅具有维持生态平衡的功能,同时其自身就是最丰富的陆地生态系统。森林可以调节气候和地下水、地表水的流量,可以防止沙尘暴,减少水土流失。森林还是生物多样化的宝库,是衡量人类生活质量的重要标志。 16 发展科学技术,改善环境和生活质量 科学技术的发展水平决定着未来世界的发展速度,同时决定着未来世界能否可持续发展。 17 培育生态意识,转变公众观念 可持续发展提出了生态与经济社会的可持续原则,提出了生产方式和生活方式生态化的要求。生态保护、生态补偿、生态创造意识,应当成为社会各行各业的直觉的内驱力;购买绿色产品,培育绿色消费和适度消费,应成为人们的新消费观;绿化造林,应成为全民的生态创造活动;建设生态旅游区,应成为旅游业发展的新思路;企业家必须转变观念,树立绿色生产的观念;城镇规划和建设必须体现生态的观念和思维。 18 依靠法制是可持续发展的内在要求 依靠法制是可持续发展的内在要求:一是可持续发展战略的地位需要法律的确定;二是可持续发展战略的实施需要依赖法律的强制性;三是可持续发展战略的实施需要借助法律的广泛调整性;四是可持续发展也将丰富法律的内涵,推动
无污染、环保耗能低是绿色化学