《绿色溶剂介绍》PPT课件

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1、绿色溶剂绿色溶剂一、绿色溶剂的背景及进展二、超临界流体三、水及超临界水四、离子液体五、绿色溶剂的展望一.绿色溶剂的背景及进展1.1、绿色溶剂的简述及其发展一个世纪以来，人类为适应社会和工业生产的需要，在化学领域取得了十分辉煌的成就。但是由于受传统发展观念的影响，一些化工企业向环境排放了大量的污染物，一些化学药品被毫无节制地滥用，给整个生态环境照成了非常严重的影响。在整个化工生产过程中，关于溶剂的应用是其中很重要的一部分。例如，在涂料、粘合剂、油漆、橡胶、化纤以及医药和油脂等生产过程中都要使用大量的有机溶剂。此外，在机械、电子和

2、文具等精密仪器的清洗乃至于服装业的干洗过程中乃至于服装业的干洗过程中也都要使用到大量的溶剂，而使用量最大、最为常见的溶剂主要有石油醚、苯类芳香烃、醇、酮和卤代烃等。目前，工业中最常使用的这些有机溶剂大多是易挥发、有毒和有害的，这些溶剂在使用过程中经过挥发进入空气中，在阳光的照射下容易在地面附近形成光化学烟雾，导致并加剧人们的肺气肿、支气管炎，甚至诱发癌症病变。因此，挥发性有机溶剂是造成大气污染的主要废气物之一。现今，人们的环保意识越来越强，对工业的环保要求也越来越高，在化工行业中开始倡导绿色化工的理念，因此，寻找一种能够替代这

3、类有机溶剂而没有或尽可能少的环境副作用的新型的绿色溶剂就成为了化工研究的必然要求。那么，在绿色化学的理念的引领下和人们对一些高毒性的传统有机溶剂的质疑声中，一些企业和研究人员开始对绿色溶剂进行研究。例如，20世纪八十年代初，Wlikes等首次报道了含氯化铝的离子溶液1-丁基吡啶盐和N-乙基-N’-甲基咪唑盐，并用于Friedel-Crafts酰化反应中，这主要是关于离子溶液作为绿色溶剂的应用；2001年，我国留美学者李朝军教授用金属铟在水相反应方面做了大量工作，因而获得了2001年美国总统绿色化学奖，这主要是利用水作为绿色溶剂

4、的研究；Desimone等发现可用超临界CO2取代老溶剂氟利昂，作为氟代丙烯酸酯单体自由基聚合反应的溶剂，其产率高，而且产物易分离，这是超临界流体作为绿色溶剂的应用。通过以上的一些例子可以看到，近些年对于绿色溶剂的研究和开发主要就是三个方面：水作为绿色溶剂的应用；离子溶液作为绿色溶剂的应用；超临界流体萃取作为绿色溶剂的应用。1.2、绿色溶剂的主要类型绿色溶剂水：水在有机合成中的应用；水相中的自由基反应等。离子溶液：在化学反应中的应用；在分离过程中的应用等。超临界流体：超临界CO2的应用；超临界水的应用等二.超临界流体2.1.超

5、临界流体简介一般而言，处在临界温度（Tc）和临界压力（Pc）之上的流体，被称作超临界流体。超临界流体不但具有与液体相近的溶解能力和传热系数，而且具有与气体相近的粘度系数和扩散系数。除此之外，在超临界附近，压力的微小变化可以导致密度的巨大变化，而密度又与粘度、介电常数、扩散系数和溶解能力相关，因此，可以通过调节超临界流体的压力来改变它的物化性质。2.2.超临界流体的应用1.SCF萃取技术超临界流体的密度对温度T与压力P的变化很敏感，而其溶解能力在一定压力范围内与其密度成比例，故可通过对T与P的控制而改变物质的溶解度，特别是在临界

6、点附近T与P的微小变化可导致溶解度发生几个数量级的突变,这正是SCF萃取的依据。具体工业方法是在高压条件下使之与待分离固体或液体混合物接触，控制体系的压力和温度使待分离组分溶解在其中，然后通过降压或升温的方法，降低超临界流体的密度，待分离物析出，即可完成萃取过程。与一些传统的分离方法相比,超临界萃取有许多独特的优点,如下：1.超临界流体萃取能力取决于流体密度，故很容易通过调节温度和压力来加以控制；2.溶剂回收方便简单，节省能源。通过等温降压或等压升温，被萃取物就可与萃取剂分离；3.由于超临界萃取工艺可在较低温度下操作，故特别适

7、合于热敏组分的萃取；4.可较快达到平衡。2.作为反应溶剂的应用用超临界流体作为化学反应溶剂的优点之一是可以通过压力变化，在”像液相”和“像气相”之间调节流体的性质，即通过压力变化，使其性质在接近于气体性质或接近于液体性质之间变化，这样为更好地实现化学反应提供了方便。超临界流体的密度与液体接近，溶剂强度也接近于液体，因而，可以是很好的溶剂。超临界流体又具有某些气体的优点，如低粘度、高气体溶解度和高扩散系数等，这对快速化学反应，尤其是扩散抑制化学反应或包含有气体反应物的反应是十分有利的。如用常见的一种超临界流体（超临界CO2）的另

8、一优点是：CO2不可能再被氧化，因而是理想的氧化反应溶剂。同时，CO2还可以利用超临界CO2中浓度高这一性质，使CO2作为反应物的反应在超临界CO2中进行，从而提高反应速率，甚至开发新的反应。近来的一些研究表明，超临界流体溶剂有优于普通溶剂的特性。如：可用超临界CO2取代老溶