绿色化学起源与绿色化学技术的应用小议

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1、绿色化学的根源与绿色化学技术的应用曾丽兰（山西大学化学化工学院，山西，太原，030006）摘要：从绿色化学根源讲起，简要介绍绿色化学技术在国内的一些应用。在全球经济高速发展的今天，资源的合理应用，环境的保护和可持续发展的贯彻显得尤为重要。而绿色化学技术在资源合理应用和环境保护方面具有重要作用。1.绿色化学的根源绿色化学起源于生态环境危机。随着世界人口的增加、工业化进程的加快、资源与能源的损耗，污染物的排放，生态环境急剧恶化。保护生态，人与自然的和谐相处这一课题重新进入大众的视野。1962年CarsonR在《寂静的

2、春天》一书中，详细描述了DDT等杀虫剂对各种鸟类的影响。强烈唤醒人类对生态环境保护的关注。1972年，联合国召开人类环境会议，发表了《人类环境宣言》。1987年，联合国环境与发展改革委员会公布了《我们共同的未来》的长篇报告书。1990年，美国国会通过《污染预防法》，提出从源头上防止污染的产生，1991年，ACS和EPA启动了绿色化学计划。1994年，我国政府发表了《中国21世纪议程》白皮书，制定了“科技兴国”和“可持续发展”战略，声明经济需与社会协调发展，将推进清洁生产作为优先实施的重要领域。2002年，在南非约

3、翰内斯堡召开的全球可持续发展高峰会议，进一步讨论和评价了绿色化学的发展情况，确立了绿色化学与可持续发展的行动方案，大力推进可持续发展战略的实施。从绿色化学被提起到现在，绿色化学发展取得了长足进展。我国在防止污染的洁净煤技术，绿色生物化学技术，高效利用矿产资源的绿色技术，生态化工的绿色技术的研究上已经小有成就2.绿色化学技术绿色化学技术是对人体健康无害、对社会安全、对环境友好的技术，属于可持续发展技术，属于可持续发展技术，正成为当今世界产业技术发展的主流。现在查阅资料后，对绿色化学技术中的一些作用做个简单介绍。2.

4、1微波化学技术在磷化学工业中的应用微波是频率在300M~300GHz(即波长1m~1mm)范围的电磁波,微波直接作用于化学反应体系能促进各类化学反应的进行。大量的实验结果表明,微波对许多合成化学反应速度的影响十分显著,较常规方法能增加几倍、几十倍、甚至上千倍。对于微波加快化学反应速度的解释被认为是微波的致热反应:微波是一种内加热,加热速度快,只需外加热的1/10~1/100的时间即可完成;受热体系温度均匀,无滞后效应,热效率高。除了微波效应以外,还有电磁场对反应物分子间行为的直接作用,改变了反应物的动力学,降低了

5、反应的活化能。微波对化学反应体系不产生污染,微波技术属于绿色化学技术。微波在化学上的应用形成了微波化学这一新型科学领域,微波化学技术在新型功能材料的制备、有机化学合成和生物化学包括肽、蛋白质和碳水化合物的合成等方面都有重要的应用。例如,LiFePO4是一种有发展前途的锂离子电池阴极材料,具有成本低、毒性小、优良的热稳定性和电化学循环性。LiFePO4的合成方法比较多,其中在特制的碳密封的反应器中,采用CH3COOLi、NH4H2PO4和FeC2O4•2H2O为原料进行室温固相反应,进而用微波(310GHz,850

6、W)辐照10min,便可合成纳米级LiFePO4。这是一条比较绿色的合成路线,添加适量的柠檬酸可以减小颗粒的粒径,采用多层碳纳米管(MWCNTs)可改进LiFePO4的导电性。所制得的纳米级LiFePO4具有较高的电化学容量(145mAh/g)和良好的循环性能。由于微波加热属于内加热,加热速度快,热效率高,可采取过程强化集成,这在中低品位磷矿的开发利用中将显示出潜在的重要应用前景。此外,膜技术和声化学技术等在磷化工的研究开发、生产过程以及废水处理中均具有广泛的应用。[1]2.2绿色化学技术在节水方面的应用在工业用

7、冷却水中加入高效稳定剂，就可将生产中的直流冷却水(一次性用水)改为循环冷却水，从而节省大量的淡水资源这种高效稳定剂是一种复配型化学药剂，主要成分为缓蚀剂、阻垢剂和杀菌剂。将少量缓蚀剂加入水中，可以减缓或阻止金属的腐蚀，有效地保护设备；从绿色化学的角度考虑，新型的缓蚀剂是由钼酸盐替代了原来的铬酸盐和重铬酸盐，由脂肪胺替代了芳香胺，毒性和污染性都显著降低了。阻垢剂主要是防止设备内部水垢的生成，以保持应有的换热效果。绿色产品聚天冬氨酸替代了原来的有机膦酸酯和膦酸盐类，因为它们有的具有毒性，有的存在不可生物降解问题，对生

8、态环境有一定影响，而聚天冬氨酸对环境没有毒性，降解后仍为无毒性物质，而且原料天冬氨酸可从自然界提取，制造过程是绿色的，也是清洁的。杀菌剂主要是用于杀灭水中的细菌和藻类，达到消毒灭菌作用。以前使用的杀菌剂为氯化型杀菌剂，它们在水中易生成三卤代甲烷等对人体有毒有害物质。现在以过氧乙酸替代氯化型杀菌剂。过氧乙酸是环境友好型杀菌剂的一个代表。另外，还有“中水”的生产和利用问题。“