綠色化學(xué)

前言

化學(xué)為人類作出了巨大的貢獻(xiàn)，至今它仍然在迅速發(fā)展，但是縱觀整個(gè)化學(xué)工業(yè)，人類已經(jīng)意識到一些化學(xué)工業(yè)雖能為我們提供所需要的產(chǎn)品，但存在著嚴(yán)重的環(huán)境污染問題，而綠色化學(xué)正是實(shí)現(xiàn)防止污染的基礎(chǔ)和重要工具。綠色化學(xué)體現(xiàn)了科學(xué)發(fā)展觀，是減少資源消耗、實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要科學(xué)基礎(chǔ)。它吸收了當(dāng)代化學(xué)、物理、生物、材料、信息等學(xué)科的最新理論和技術(shù)，具有明確的科學(xué)目標(biāo)和社會需要，是一門新興的交叉學(xué)科。綠色化學(xué)是化學(xué)學(xué)科發(fā)展的必然選擇，是適應(yīng)人類的需求而逐步形成的，是化學(xué)發(fā)展的高級階段。綠色應(yīng)成為今后化學(xué)的特征之一，化學(xué)逐漸由污染環(huán)境演化成環(huán)境友好。人類的需求支配著化學(xué)的發(fā)展軌跡，人類的綠色需求必將使化學(xué)朝著綠色的方向發(fā)展。21世紀(jì)化學(xué)面臨的挑戰(zhàn)是：一方面要繼續(xù)為人類的衣、食、住、行和醫(yī)療保健等事業(yè)作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)；另一方面又要不產(chǎn)生對人類健康和環(huán)境有害的影響。所以現(xiàn)在迫切的任務(wù)是探索綠色化學(xué)的新概念和實(shí)現(xiàn)綠色的途徑，只有當(dāng)零排放和可接受的原料等概念成為化學(xué)家工作的指導(dǎo)思想的時(shí)候，未來以化學(xué)為基礎(chǔ)的工業(yè)才可能實(shí)現(xiàn)綠色化。綠色化學(xué)發(fā)展極快，內(nèi)容極豐富，為了適用于大學(xué)一個(gè)學(xué)期教學(xué)用，選編本書，編寫內(nèi)容緊密結(jié)合綠色化學(xué)學(xué)科的基礎(chǔ)性、新穎性、科學(xué)性和先進(jìn)性。編寫此書的目的是普及和傳播綠色化學(xué)的理念，使學(xué)生學(xué)習(xí)綠色化學(xué)的基本概念、基本原理和發(fā)展規(guī)律，并能在今后的科研及生產(chǎn)實(shí)踐中，運(yùn)用這些規(guī)律去分析問題和解決問題。

內(nèi)容概要

《綠色化學(xué)》內(nèi)容包括綠色化學(xué)概論、綠色化學(xué)原理、綠色化學(xué)研究內(nèi)容、綠色化學(xué)技術(shù)、綠色化學(xué)與化工污染防治、綠色化學(xué)的發(fā)展趨勢。介紹了綠色化學(xué)的基本概念、基本原理和發(fā)展規(guī)律。綠色化學(xué)體現(xiàn)了科學(xué)發(fā)展觀，是減少資源消耗、實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要科學(xué)基礎(chǔ)。它吸收了當(dāng)代化學(xué)、物理、生物、材料、信息等學(xué)科的最新理論和技術(shù)，具有明確的科學(xué)目標(biāo)和社會需要，是一門新興的交叉學(xué)科?！　∝灤┤珪乃枷胧菢淞⒕G色化學(xué)的觀念，在研究和工作中努力促進(jìn)化學(xué)和化工的綠色化，實(shí)現(xiàn)社會的可持續(xù)發(fā)展。

書籍目錄

1 綠色化學(xué)概論　1.1 當(dāng)今社會發(fā)展所面臨的困難　1.2 綠色化學(xué)的興起和發(fā)展　　1.2.1 綠色化學(xué)在國外的發(fā)展　　1.2.2 綠色化學(xué)在我國的發(fā)展　1.3 綠色化學(xué)的內(nèi)涵　1.4 美國總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎(jiǎng)介紹　　1.4.1 更新合成路線獎(jiǎng)（Alternative synthetic pathways award）　　1.4.2 改進(jìn)溶劑和反應(yīng)條件獎(jiǎng)（Alternative solvents and reaction conditions a ward）　　1.4.3 設(shè)計(jì)更安全化學(xué)品獎(jiǎng)（Designing safer chemical award）　　1.4.4 學(xué)術(shù)獎(jiǎng)（Academic award）　　1.4.5 小企業(yè)獎(jiǎng)（Small business award）2 綠色化學(xué)原理　2.1 綠色合成的基本原則　2.2 化學(xué)反應(yīng)的原子經(jīng)濟(jì)性和環(huán)境效益　　2.2.1 原子經(jīng)濟(jì)性　　2.2.2 提高反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率和目標(biāo)產(chǎn)物選擇性　　2.2.3 原子經(jīng)濟(jì)性和環(huán)境效益　2.3 綠色化學(xué)的任務(wù)　　2.3.1 設(shè)計(jì)安全有效的目標(biāo)分子　　2.3.2 尋找安全有效的反應(yīng)原料　　2.3.3 尋找安全有效的合成路線　　2.3.4 尋找新的轉(zhuǎn)化方法　　2.3.5 尋找安全有效的反應(yīng)條件　2.4 綠色化學(xué)十二原則　　2.4.1 防止污染優(yōu)于污染治理　　2.4.2 提高反應(yīng)的原子經(jīng)濟(jì)性　　2.4.3 無害化學(xué)合成　　2.4.4 設(shè)計(jì)安全化學(xué)品　　2.4.5 采用安全的溶劑和助劑v　　2.4.6 提高能源經(jīng)濟(jì)性　　2.4.7 利用可再生資源合成化學(xué)品　　2.4.8 減少衍生物　　2.4.9 采用高選擇性的催化劑　　2.4.10 設(shè)計(jì)可降解化學(xué)品　　2.4.11 預(yù)防污染的現(xiàn)場實(shí)時(shí)分析　　2.4.12 防止生產(chǎn)事故的安全工藝3 綠色化學(xué)研究內(nèi)容　3.1 開發(fā)原子經(jīng)濟(jì)性反應(yīng)　　3.1.1 Wittig反應(yīng)與原子經(jīng)濟(jì)性　　3.1.2 有機(jī)合成反應(yīng)的原子經(jīng)濟(jì)性分析　　3.1.3 提高合成反應(yīng)原子經(jīng)濟(jì)性的途徑　3.2 綠色原料　　3.2.1 原料的重要性　　3.2.2 原料的綠色化學(xué)評價(jià)　　3.2.3 綠色原料碳酸二甲酯的合成與應(yīng)用　　3.2.4 二氧化碳的利用　　3.2.5 綠色氧化劑過氧化氫的利用　　3.2.6 生物質(zhì)資源的利用　3.3 綠色溶劑　　3.3.1 溶劑選擇的考慮因素　　3.3.2 水　　3.3.3 離子液體（Ionicliquid）　　3.3.4 超臨界C02　　3.3.5 無溶劑有機(jī)合成　3.4 高效催化劑　　3.4.1 催化劑的作用　　3.4.2 綠色化學(xué)與催化　　3.4.3 高效無害催化劑的設(shè)計(jì)　3.5 綠色化學(xué)品　　3.5.1 設(shè)計(jì)更安全化學(xué)品的方法與策略　　3.5.2 綠色產(chǎn)品的例子4 綠色化學(xué)技術(shù)　4.1 生物技術(shù)　　4.1.1 生物技術(shù)及其發(fā)展　　4.1.2 生物技術(shù)的分類和應(yīng)用　4.2 催化技術(shù)　　4.2.1 催化劑和催化作用　　4.2.2 催化劑研究的進(jìn)展　　4.2.3 綠色化學(xué)中的催化技術(shù)　4.3 超臨界流體技術(shù)　　4.3.1 超臨界二氧化碳技術(shù)　　4.3.2 超臨界水技術(shù)　4.4 等離子體技術(shù)　4.5 微波技術(shù)　　4.5.1 微波加快化學(xué)反應(yīng)速率的理論解釋　　4.5.2 微波在無機(jī)合成中的應(yīng)用　　4.5.3 微波在有機(jī)合成中的應(yīng)用　4.6 超聲波技術(shù)　　4.6.1 空腔的形成和影響因素　　4.6.2 聲化學(xué)效應(yīng)的理論解釋　　4.6.3 聲化學(xué)技術(shù)在綠色化學(xué)中的應(yīng)用　4.7 膜技術(shù)　　4.7.1 膜分離技術(shù)　　4.7.2 膜催化技術(shù)5 綠色化學(xué)與化工污染防治6 綠色化學(xué)發(fā)展趨勢參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：1995年3月16日，美國總統(tǒng)克林頓設(shè)立了總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎(jiǎng)，下設(shè)五個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)；①更新合成路線獎(jiǎng)；②變更溶劑，反應(yīng)條件獎(jiǎng)；③設(shè)計(jì)更安全化學(xué)品獎(jiǎng)；④小企業(yè)獎(jiǎng)；⑤學(xué)術(shù)獎(jiǎng)。此獎(jiǎng)項(xiàng)旨在推動社會各界合作進(jìn)行防止污染和工業(yè)生態(tài)學(xué)研究，鼓勵(lì)支持重大的創(chuàng)造性科學(xué)技術(shù)突破，從根本上減少乃至杜絕化學(xué)污染源，通過美國環(huán)境保護(hù)署與化學(xué)化工界的合作實(shí)現(xiàn)新的環(huán)境目標(biāo)。美國環(huán)境保護(hù)署和國家科學(xué)基金會設(shè)立專項(xiàng)基金，資助有重要實(shí)用前景的綠色化學(xué)課題，1995-1998年期間對82項(xiàng)研究成果進(jìn)行了獎(jiǎng)勵(lì)，總獎(jiǎng)金為2400萬美元。美國環(huán)境保護(hù)署污染防治和毒物辦公室制定了“為環(huán)境而設(shè)計(jì)。和綠色化學(xué)的研究計(jì)劃。另外，日本也制定了以環(huán)境無害制造技術(shù)等綠色化學(xué)課題為內(nèi)容的新“陽光計(jì)劃”。1996年，聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署對綠色化學(xué)進(jìn)行了新的定義用化學(xué)技術(shù)和方法去減少或消滅那些對人類健康或環(huán)境有害的原料、產(chǎn)物、副產(chǎn)物、溶劑和試劑的生產(chǎn)和應(yīng)用。，從而更加確切地規(guī)定了綠色化學(xué)的范疇。從1996年開始，美國每年在華盛頓科學(xué)院對在綠色化學(xué)方面作出了重大貢獻(xiàn)的化學(xué)家和企業(yè)頒獎(jiǎng)，迄今為止已頒了12屆。例如，斯坦福大學(xué)的frost教授與密西根州立大學(xué)的Dranhs和Frost兩位教授分別獲得了1998年的學(xué)術(shù)獎(jiǎng)，Trost教授提出了一套討論化學(xué)過程的新標(biāo)準(zhǔn)，包含選擇性和原子經(jīng)濟(jì)性兩企方面同，是·個(gè)重大的理論突破。1996年7月2l至26日，在新英國大學(xué)舉辦了第一屆題為。環(huán)境友好的有機(jī)合成反應(yīng)。的Gordon研究會議，次年，在牛津大學(xué)又召開了同樣主題的第二屆Gordon研究會議。1997年，美國國家科學(xué)院舉辦了第一屆綠色化學(xué)與工程會議，展示了有關(guān)綠色化學(xué)的重大研究成果，包括生物催化、超臨界流體中的反應(yīng)、流程和反應(yīng)器設(shè)計(jì)及“2020年技術(shù)展望”等。

編輯推薦

《綠色化學(xué)》是由西南交通大學(xué)出版社出版的。

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