綠色化學

前言

　　綠色化學是指設(shè)計在技術(shù)上和經(jīng)濟上可行的，沒有或者只有盡可能小的環(huán)境負作用的化學品和化學過程。綠色化學的最大特點在于它是在始端就采用預防污染的科學手段，因而使過程和終端均為零排放或零污染。它研究的是污染的根源或本質(zhì)，而不是去對終端或過程污染進行控制或處理。綠色化學主張在通過化學轉(zhuǎn)換獲取新物質(zhì)的過程中充分利用每個原子，即具有“原子經(jīng)濟性”，因此它既能夠充分利用資源，又能夠?qū)崿F(xiàn)防止污染。綠色化學的主要研究內(nèi)容是尋找一個基本的方法來改變某一產(chǎn)品或過程的內(nèi)在本質(zhì)，以降低或消除其對人類健康及環(huán)境的影響。因此，綠色化學是開發(fā)從源頭解決污染的一門科學，對環(huán)境保護及社會的可持續(xù)發(fā)展具有極其重要的意義。綠色化學和清潔生產(chǎn)已成為21世紀化學與化工領(lǐng)域的熱點和重要科技前沿，受到各國政府、企業(yè)和學術(shù)界的廣泛關(guān)注?！　∨囵B(yǎng)和造就具有綠色化學思想觀念并掌握綠色化學理論、方法、技術(shù)的具有創(chuàng)新精神和實踐能力的新一代大學生，應成為高校人才培養(yǎng)的目標，綠色化學教育已經(jīng)受到有關(guān)高校的重視，很多高校已開設(shè)“綠色化學”課程，作為理工科相關(guān)專業(yè)的必修課或選修課，有的院校還把綠色化學課程作為公共選修課，使大學生受到可持續(xù)發(fā)展的綠色化學思想的教育和綠色化學知識技術(shù)的教育?！　”緯淖髡咭恢睆氖戮G色氧化劑、綠色溶劑及綠色合成技術(shù)等方面的研究工作。本書的編寫基于兩個目的：一是對上述工作的總結(jié)、回顧、梳理和深化；二是希望為相關(guān)專業(yè)的本科生、碩士生提供一個接受綠色化學觀念教育的完整、新穎、系統(tǒng)的載體和平臺。本書緊緊圍繞綠色化學的基本原理，分別介紹了綠色化學的概念、原則、方法、反應技術(shù)、應用、研究動向以及綠色化學的產(chǎn)生和發(fā)展等內(nèi)容。全書共分11章，主要包括綠色化學反應和技術(shù)、綠色氧化劑和還原劑、綠色催化劑、綠色溶劑、綠色原料、綠色化學產(chǎn)品、綠色能源和綠色化工生產(chǎn)等。內(nèi)容豐富，選材新穎，論述前后呼應，注意理論聯(lián)系實際，注重知識創(chuàng)新?！　”緯勺鳛榛瘜W、化工、應用化學、環(huán)境工程、輕化工程等專業(yè)本科生的教材，也可供相關(guān)專業(yè)的廣大科技工作者和愛好者閱讀參考?！　”緯蓷畹录t、楊本勇、李慧、張留學編著，最后由楊德紅統(tǒng)稿、定稿?！　∮捎谧髡咚接邢?，肯定存在不足之處，敬請讀者批評指正。　　作者對在本書編寫、出版過程中給予支持幫助的領(lǐng)導及出版社編輯，表示衷心的感謝；還要特別感謝書中所引用文獻的作者們。

內(nèi)容概要

　　《綠色化學》圍繞綠色化學的基本原理，分別介紹了綠色化學的概念、原則、方法、反應技術(shù)、應用、研究動向以及綠色化學的產(chǎn)生和發(fā)展等內(nèi)容。全書共分11章，主要包括綠色化學反應和技術(shù)、綠色氧化劑和還原劑、綠色催化劑、綠色溶劑、綠色原料、綠色化學產(chǎn)品、綠色能源和綠色化工生產(chǎn)等?！毒G色化學》內(nèi)容豐富，選材新穎，論述前后呼應，注意理論聯(lián)系實際，注重前沿知識領(lǐng)域的詮釋?！　　毒G色化學》可作為化學化工、應用化學、環(huán)境工程、輕化工程等專業(yè)本科生的教材，也可供相關(guān)專業(yè)的廣大科技工作者和愛好者閱讀參考。

書籍目錄

前言第1章緒論1.1 環(huán)境危機1.2 民眾的覺醒1.3 綠色化學的興起1.4 綠色化學的發(fā)展概況1.5 綠色化學的概念1.6 綠色化學的原理——雙十二條原則1.7 綠色化學的主要內(nèi)容1.8 綠色化學的實現(xiàn)途徑第2章綠色化學反應2.1 原子經(jīng)濟性2.2 E-因子（環(huán)境因子）2.3 環(huán)境商（EQ）2.4 零排放2.5 常見反應的原子經(jīng)濟性分析2.6 原子經(jīng)濟性反應實例第3章綠色有機合成3.1 合成效率3.2 反應選擇性3.3 綠色有機合成的目標3.4 實現(xiàn)綠色有機合成的途徑第4章綠色有機合成方法和技術(shù)4.1 組合化學4.2 固相合成4.3 液相合成4.4 手性技術(shù)（ChirotechnOlogy）4.5 無溶劑反應4.6 微波輻射技術(shù)4.7 超聲波4.8 電合成4.9 膜技術(shù)4.1 0生物技術(shù)4.1 1綠色反應技術(shù)的耦合第5章綠色催化劑5.1 固體酸催化劑5.2 固體堿催化劑5.3 固載化均相催化劑5.4 生物催化劑5.5 膜催化劑第6章綠色氧化劑和還原劑6.1 空氣／氧氣6.2 臭氧6.3 過氧化氫（雙氧水）6.4 高鐵酸鹽6.5 有機高價碘試劑6.6 固載氧化劑6.7 綠色還原劑——氫氣第7章綠色溶劑7.1 水7.2 離子液體7.3 超臨界流體7.4 超臨界水7.5 超臨界二氧化碳7.6 其他綠色溶劑第8章綠色化學原料8.1 生物質(zhì)資源8.2 碳酸二甲酯8.3 二氧化碳8.4 碳酸二乙酯第9章綠色化學產(chǎn)品9.1 綠色農(nóng)藥9.2 綠色涂料9.3 綠色表面活性劑9.4 綠色活性染料9.5 氟利昂和哈龍的替代品9.6 綠色可降解聚合物第10章綠色能源10.1 太陽能10.2 氫能10.3 生物質(zhì)能10.4 風能10.5 海洋能10.6 水力資源第11章綠色化工生產(chǎn)11.1 綠色化工與可持續(xù)發(fā)展11.2 綠色化工過程的評價11.3 綠色化工工藝技術(shù)11.4 化學工業(yè)的清潔生產(chǎn)11.5 黃河三角洲上的綠色化工11.6 綠色精細化工11.7 清潔生產(chǎn)工藝實例附錄附錄一發(fā)達國家設(shè)置的綠色化學獎項介紹附錄二可持續(xù)發(fā)展的由來、內(nèi)涵及其基本思想?yún)⒖嘉墨I

章節(jié)摘錄

　　第2章 綠色化學反應　　化學反應或化工反應過程是化學品生產(chǎn)的基礎(chǔ)。化學最重要的是制造新物質(zhì)，這就需要化學反應，需要有機合成。有機合成就是創(chuàng)造發(fā)明新的化合物，它需要綠色化學，需要原子經(jīng)濟性反應。綠色化學的主要特點是原子經(jīng)濟性，在獲取新物質(zhì)的轉(zhuǎn)化過程中充分利用每種原料的原子，實現(xiàn)“零排放”。它既可以充分利用資源，又不產(chǎn)生污染?！　鹘y(tǒng)化學或化工過程中通常采用產(chǎn)物選擇性、產(chǎn)率、速率來作為化工反應過程或產(chǎn)品合成工藝優(yōu)劣的標準。這種指標是建立在追求最大經(jīng)濟效益基礎(chǔ)上的，它不考慮反應物的有效利用率問題，也不考慮所排放的廢物在數(shù)量上和性質(zhì)上對環(huán)境的影響。精細化工和制藥行業(yè)產(chǎn)生廢棄物更為嚴重。例如，在制藥工業(yè)中平均每生產(chǎn)1 t產(chǎn)品所產(chǎn)生的廢物司高達25～100 t。顯然，再把選擇性或產(chǎn)率當成唯一的評價指標已不能滿足現(xiàn)代化學工業(yè)發(fā)展的需要，這就要求我們必須開發(fā)綠色化學反應，開發(fā)原子經(jīng)濟性反應，解決如何更有效地利用原料并使反應實現(xiàn)廢物零排放或盡可能少的廢棄物排放問題。　　2．1　原子經(jīng)濟性：　　為了充分利用反應物，減少廢物排放，必須對參加反應的原料利用率作出評價。1991年美國斯坦福大學B．M．Trost教授提出了原子經(jīng)濟性的概念。他認為，化學合成應考慮原料分子中的原子最終進入目的產(chǎn)品中的數(shù)量，高效的合成反應就是最大限度地利用原料分子的每一個原子，使之更多或全部轉(zhuǎn)變?yōu)槟繕朔肿又械脑樱詫崿F(xiàn)最低排放甚至零排放。原子經(jīng)濟性的特點是最大限度地利用原料和最大限度地減少廢物的排放。

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