绿色化学技术

绿色化学技术（精选十篇）

绿色化学技术 篇1

1 绿色化学技术

绿色化学技术是指能减少危害人类健康、对生态环境有害的物质的技术。推行绿色化学技术的目标是要创造出一个优良的循环型经济社会。绿色化学自问世以来, 其技术发展十分迅速, 主要表现在以下几个方面:

1.1 采用绿色原料

在使用过程中不会损害对人类的身心健康并且不会对生态环境产生危害的化工原料被称为绿色原料。例如采用传统方法使用高毒性的光气来生产异氰酸酯, 采用绿色化学技术, 可以用一氧化碳为原料, 直接把胺羰基化来合成异氰酸酯, 并已实现工业化[1]。

1.2 开发绿色合成工艺

新型的催化剂将生物技术和化学技术相结合, 使得绿色合成工艺能够在温和的条件下或水溶液中进行化学合成。如, 三氯化铝具有腐蚀性强、易水解的特性, 在传统的Friedel-Crafts酰化反应中被广泛的用作催化剂。每生产一吨酰化产物, 产生三吨酸性铝盐废弃物, 对环境有很大的危害。而用无毒的EPZG催化剂[2]取代三氯化铝, 催化剂用量为原来的百分之十, 废弃物排放量只有原来的百分之二十五。

1.3 生产绿色化学品

绿色化学品, 也称为安全化学品。主要指低毒、低残留、易生物降解的化学产品。

1.4 提高原材料的利用率

著名的美国化学家Trost在1991年的时候, 提出了原子经济性这一概念, 他认为绿色化学应该使原料分子中的每一个原子最大限度得到利用, 和目标产物最大程度结合, 进而达到零排放的目的。

2 绿色化学的研究深远的现实意义

2.1 提高烃类氧化反应的选择性

烃类选择性氧化在石油化工中产业中占有极其重要的地位。有关数据显示, 催化选择氧化产生的化工产品占整个催化过程产生的所有机化学品总量的四分之一。氧化化学是最重要的化学分支之一, 近年来取得了很大的进展, 但也带来了许多问题。烃类选择性氧化为强放热反应, 目的产物大多是热力学上不稳定的中间化合物, 在反应条件下很容易被进一步深度氧化为二氧化碳和水, 其选择性是各类催化反应中最低的。另外氧化化学也是环境污染最严重的技术之一, 目前已开发的许多氧化剂和催化剂都含有毒性物质。这就造成了资源浪费和环境污染, 而且给产品的分离和纯化带来很大困难, 使投资和生产成本大幅度上升。控制氧化反应深度, 提高目的产物的选择性始终是烃类选择氧化研究中最具挑战性的难题。研究人员正致力于开发既具有高选择性、高效率又对环境无害的绿色化工技术。

2.2 开发研制并广泛采用低污染原料

煤是我国能源结构中最主要能源之一, 煤在燃烧的过程中不但燃烧不完全, 造成资源浪费, 而且燃烧过程中产生大量的二氧化硫和烟尘污染空气。目前, 因燃煤我国排放的二氧化硫已达到l600万吨, 烟尘烟灰已超过1300万吨。给我国的大气质量管理造成了沉重的负担。为此, 认真研究和采用开发洁净化学技术是当务之急, 要在催化燃烧技术, 等离子除硫除尘技术, 生物化学除硫等新技术方面加强研究与开发利用。严格控制排放标准和监侧大气的质量, 这是提高空气质量的重要保障。

2.3 采用无毒、无害溶剂

在化学用品生产过程中除原料和产品会造成污染外, 使用的溶剂同样也会造成严重的污染。这种溶剂往往用于反应介质、分离和配方之中。目前, 使用最为广泛的溶剂是Voc有机化合物, 这种化合物具有挥发性, 会造成对环境的极大污染, 同时它在使用过程中还有可能引起地面臭氧的形成, 对地表水源造成污染, 为此, 必须对这类溶剂的使用加以限制。采用无毒无害的溶剂代替挥发性有机化合物作溶剂已成为绿色化学的重要研究方向。

目前, 超临界流体的开发在无毒无害溶剂的研究领域中最为火热, 特别是针对超临界二氧化碳溶剂的研究。所谓超临界二氧化碳是指温度和压力均在其临界点以上的二氧化碳流体, 超临界二氧化碳流体既有常规液态溶剂的溶解度, 在相同条件下又具有气体的粘度, 因而具有很高的传质速度。同时它还具有很大的可压缩性, 流体的密度、溶剂溶解度和粘度等性能均可受到压力和温度的变化而变化。超临界二氧化碳具有无毒、不可燃、价格低廉的特点, 使用超临界二氧化碳既经济又环保。

2.4 使用环境友好产品和实现废旧材料的闭路回收

在使用环境友好产品方面, 国内市场目前正在逐步推广新配方汽油。这种新配方汽油对减少汽车尾气中的一氧化碳含, 对推动与汽油有关的相关产业的发展以及对环境保护都具有深远意义, 除新配方汽油外, 针对保护大气臭氧层的氟氯烃代用品已经投放到市场上, 同时针对防止“白色污染”的生物降解塑料也被应用到生活中。

绿色化学在有效治理环境污染, 节约资源方面的内容之一就是通过对废塑料、纤维等材料进行“闭路循环”回收, 对废弃物进行重复利用, 来实现节能环保根治环境污染的。[2]化学工业生产中产生的废塑料和纤维总量巨大, 要想从垃圾中将他们分离出来, 非常困难, 而且投资成本巨大, 面对回收利用所面临的这一问题, 加强城市对垃圾的有效管理, 运用科学的管理系统对废弃物进行分类回收, 便可为资源的回收再利用打下坚实的基础。现阶段我国已基本实现了对某些聚合材料的“闭路循环”回收以及对废塑料、纤维等材料的“闭路循环”。为绿色化学开发了一项新的科学发展内容。

3 结束语

按照绿色化学的理念和技术, 采用绿色技术, 使用绿色原料, 坚持毒性低、残留少、降解容易的原则, 最终生产出绿色的化工产品。推行绿色化学技术是要建设循环型经济社会的必由之路, 绿色化学技术将成为以后化工技术与化学研究的热点和重要的科学前沿。

参考文献

[1]丁铭, 史建公.绿色化学与化工若干问题的探讨[J].化学工业与工程技术, 2006, (01) .

化学工程与绿色化工技术的应用论文 篇2

从绿色化工技术的角度来分析，为了在应用成绩上更好的巩固，必须坚持在技术准备上更好的提升。首先，绿色化工技术的设备，要坚持从正规的渠道来引进，对不同的影响因素积极的应对。例如，在绿色化工技术设备应用之前，要对设备的参数和性能做出良好的调整，发现任何问题都必须及时的解决，从而确保绿色化工技术的应用，拥有更加坚实的基础。其次，在技术准备的过程中，要坚持在技术方案上良好的设定，不同的化学工程在技术需求上表现出较高的差异性，必须对绿色化工技术的内容开展合理的搭配，从而阶段性的完成化学工程革新，推动地方化工产业的进步，由此推动绿色化工技术的效益创造。

3.2清洁生产技术

绿色化工技术的应用，对化学工程的进步、工艺的改善，都能够产生较好的结果。建议在日后的技术操作方面，需要对清洁生产技术做出更多的保障，从而为绿色化工技术的发展，做出更加卓越的贡献。清洁生产技术是绿色化工技术的重要组成部分，清洁生产技术主要是在印染工艺以及垃圾处理等行业中应用的，这一技术的应用有效地降低了废弃物的排放，同时还降低了对环境的污染。举例来说，在当前我国发展过程中，淡水资源紧缺情况日益严重，在这样的情况下，人们将目光投放到了海水上，通过对海水进行盐水分离来获取淡水资源。在这一过程中，主要应用的海水淡化技术，这一技术在应用过程中既没有对环境造成污染，也没有破坏生态结构，同时这一技术应用过程中还产生了氢氧化镁，这一化学物质是清洁化工产品，其市场应用前景比较广阔。

3.3加强技术搭配

现阶段的化学工程发展，正进入到一个非常重要的阶段，很多工作的落实都要努力从长远的角度来出发，促使各项工作的开展，努力按照正确的手段来应对。绿色化工技术的长久应用，必须坚持在技术搭配上不断的巩固。例如，绿色化工技术的初期应用，在对材料更好的改进，尤其是绿色材料的良好加工和使用中可以促使化学工程的前进，不断地创造出较高的价值。与此同时，绿色化工技术的操作，还必须在指标的设定上保持较高的科学性、合理性，阶段性的结合产品变化情况来调整，推动绿色化工技术的进步。

4绿色化工技术的发展

对化学工程而言，绿色化工技术的应用，必须在未来的发展体系上不断的健全，这样才能促使工作的前进，不断的取得更好的成绩。第一，绿色化工技术的体系研发，要坚持对技术的不同表现形式做出良好的测试，现如今的技术体系相对健全，但是要加强化学工程的内部完善，而且在工程的各类化学反应上，应坚持选用多元化的模式来搭配。第二，绿色化工技术的前进，还必须在设备的综合操作上，不断的进行改善，对于相关的参数良好的调整，为产品的性能巩固，提供较多的保障。

5结束语

我国在绿色化工技术的研发和创新力度上不断提升，同时在化学工程的内涵上不断增加，各项工作的开展能够努力取得更好的成绩。相信在未来的研发工作中，绿色化工技术的成就会更好的巩固，推动社会生产、生活的全面进步。

参考文献：

绿色化学与绿色化学教育 篇3

【关键词】环境友好技术 绿色化学 绿色化学教育

引言：在新形势下，“绿色”代表的并不仅仅是一种颜色，还具有经济、社会、生活、生产方面的内涵，我们在生活中经常能够见到绿色组织、绿色食品、绿色化学等名词，其中绿色化学受到社会各界的关注，绿色化学也是各国政府非常重视和关心的，绿色化学已经成为国家可持续发展的重要组成部分。现阶段绿色化学以及其带来的产业革命刚刚兴起，我国也面临着绿色化学发展的机遇和挑战，针对绿色化学和绿色化学教育进行深入研究，具有重要的理论现实意义。

1、绿色化学

绿色化学研究的问题主要有：源头污染治理、经济性较高的合成方法、尽量不适用对环境和人类有害的物质、使用成本低、效益高并且毒性小的化学产品、尽量不使用化学溶剂、使用可再生原料等。下面选择其中几个方面进行分析。

1.1化学合成原子经济性

化学合成的效率决定了化学合成的资源使用量和污染排放量，因此如何提高化学合成效率成为了化学界专家学者非常重视的问题。化学反应的合成效率包含两个方面的内容，第一是选择性，如区域选择、化学反应选择等；第二是原子经济性，也就是化学原料的原子转化为我们需要物质的效率。高度的选择性和良好的原子经济性是有效化学合成反应所必备的，要提高化学反应效率，就必须尽可能利用原材料的原子。理想的绿色化学反应就是参加反应材料分子的原子全部转化为我们需要的物质，充分利用资源的同时，也实现了零污染、零排放。对于大部分化学反应，想要通过单一的化学反应提高原子经济性难度较大，因此我们可以选择封闭循环的方式，也就是充分利用与生成我们需要物质的化学反应相关的化学反应，将其中的反应的排放物作为另一个化学反应的原材料，实现零排放、零污染的目标。

1.2环境友好型化学反应

在传统化学反应中，使用较多的原料有甲醛、光气、环氧乙烷、氰化氢等，这些化学物质对环境和人类健康都有不利影响，而发展绿色化学的目的之一就是将有害的化学原料用无毒无害的原料代替。化学界专家学者在这个方面已经进行了大量努力和工作，很多专家都在研究如何在化学反应中使用酶作为催化剂，使用生物质作为原料。酶是一种优质的催化剂，而酶反应不需要要激烈的反应条件和复杂的设备，基本不产生污染，因此使用酶作为绿色化学反应的催化剂是绿色化学的研究重点之一。

1.3研制新材料

随着工业发展和科学技术水平的不断提高，各种新材料、新技术层出不穷，提高了我们的生活水平，让我们的工作学习更有效率，但是也影响了环境的可持续发展，要在保证人们生活水平的做好环境保护工作，即必须研制对环境无害的新材料，例如生态协调肥料、低毒高效农药等。

1.4计算机辅助设计绿色化学

绿色化学反应要确保产品性能，又要尽可能降低生产成本，提高原料利用率，产生最少的副产品和肥料，并且坚持环境保护的理念，要实现上述几点要求显然是非常困难的，因此专家学者考虑运用信息化技术设计新的绿色化学反应。早在二十多年以前这个思路就已经被付诸实践，随着科学技术的不断发展，这项技术也越来越成熟，运用计算机技术，我们能够得到我们需要的化学反应过程，计算机能够根据我们的评估方法对所有可能的反应进行评估，将不合适的反应排除掉，尽可能找到物美价廉并且原料利用率较高的最佳化学反应途径。

1.5需要关注的问题

近年来化学领域的专家学者致力于解决绿色化学反应原材料的问题，取得了一定的成绩，这项研究具有极其重要的理论现实意义。如果研究得到有用的成果，在不久的将来，我们可能不需要使用诸如石油、天然气等不可循环的能源和原料，转而使用来自生态循环链中的物质，这并不代表我们要重新运用落后的生态循环链和经济发展方式，而是不断研究和创新，通过改造让生态循环量包含我们生产生活需要的物质，加快关键环节的能量释放和转化，这是目前绿色化学研究的发展方向，也是实现经济、环境可持续发展的必由之路。

2、绿色化学教育

近年来我们面临愈加严重的环境污染问题，社会对环境保护工作也非常重视，人们也开始质疑化学工业对环境造成的不良影响，很多人认为化学工业是导致环境污染的主要原因，虽然我们坚持化学是创造性很强的学科，但是在公众心中，化学工业的声誉并不好。对于这个问题，我们应该坚持自己的理念，并采取恰当的措施向公众宣传化学工业的重要作用。学校是开展宣传工作的首要场所，学生是开展宣传工作的首要对象，让学生认识到化学在提高生活质量、促进社会发展等方面做出的重要贡献，同时要让学生明白化学是科学技术的重要组成部分之一。同时我们也要加强反思，认清我们在化学生产中存在的缺陷和错误，认真全面的总结错误，检讨以往使用的化学原料和生产工艺，加大研究力度，提出原子经济性化学反应，研究新型化学反应原料，对创造有用物質充满信心。

绿色化学显然不是一门独立的学科，而是一种战略思想、战略方针或者说是一种研究政策，在课堂教学中，教师应该用生动形象的例子不断丰富课堂教学的内容，运用例子中的知识点，在无机化学、有机化学、物理化学中有机的渗透绿色化学的思想和观念，通过课堂教学培养学生的环境保护观念和绿色化学观念，让学生能够成为绿色化学家，为化学行业和经济发展、环境保护贡献力量。

结束语

综上，绿色化学和绿色化学教育都是我们需要重点关注的问题，通过不断深入的研究和创新，研究出新型化学反应物质和反应途径，推动绿色化学产业的可持续发展。

【参考文献】

[1]宋磊.阻燃材料工业中的绿色化学与技术[J].高分子材料科学与工程.2002，（01）：30.

[2]寇元.合成气催化转化的绿色化学[J].催化学报.208， （09）：62.

绿色化学技术 篇4

1 非化学防治技术的主要内容

非化学防治是指不使用人工合成的化学物质防治农业有害生物的技术, 主要包括农业防治、物理防治、生物防治等。

1.1 农业防治

农业防治是整个防治的基础, 是指根据有害生物的发生为害和栽培管理之间的相互关系, 结合整个农事操作过程中各方面的具体措施, 有目的的创造有利于作物生长发育、不利于有害生物发生的条件, 进而直接或间接地消灭或抑制有害生物的为害, 保证作物丰产丰收的方法。

1.1.1 抗病虫品种。

针对当地病虫害的发生规律、主要病虫害的类型, 选用适合当地栽培的、具有较强抗病性的品种, 最好选用高抗、多抗的优良品种。

1.1.2 高垄栽培。

高垄栽培可以有效地防止浇水或雨后田间积水, 加厚土层, 提高土壤的透气性, 有利于促进根系生长, 保持土面比较干燥、疏松, 有效地减少病虫害的发生。

1.1.3 膜下暗灌。膜下暗灌 (含滴灌) 在设施蔬菜、设施果树等栽培上应用较多, 可有效降低田间湿度, 减少病害的发生。

1.1.4 健身栽培。合理施肥和科学浇水可增强植株长势, 有效提高植株抗病虫能力。

1.1.5 刮皮清园。

落叶、败叶、残枝、残根、刮下的树皮等植株残体是许多病虫害越冬越夏的场所, 是重要的侵染源, 因此应及时清除, 减少病虫害发生的可能性。

1.1.6 土壤深耕。

深耕的目的是破坏病菌的生存环境, 一般要求收获后深耕40cm, 借助自然条件, 如低温、太阳紫外线等, 杀死部分上传病菌。

1.1.7 轮作倒茬。

合理轮作不仅能提高作物本身的抗逆能力, 而且能够使潜藏在地里的病源物经过一定期限后大量减少或丧失侵染能力。

1.1.8 调整播种期。

调整播种期可避开病虫害高峰期, 播种期的早晚不但影响农产品产量和品质, 与病虫害的发生也有密切的关系。一般适当早播或晚播避开高温高湿季节, 可以有效地减少病虫害地发生。

1.1.9 环境调控。主要是湿度调控, 降低室内空气湿度, 进而减少病害发生。

2 几种非化学防治技术及应用效果

2.1 抗病虫品种

抗病虫品种是目前应用最多的农业防治措施之一, 如选用抗霜霉病的黄瓜品种, 可有效减轻霜霉病的危害;选用毛粉802番茄品种因植株有毛, 蚜虫为害少, 因而较抗病毒病;选用叶片直立性的玉米品种可减轻玉米螟为害;选用抗虫棉可减轻棉铃虫的危害;选用抗蚜虫的高梁品种可减轻高梁蚜的为害等。笔者于2007年~2010年早春对日光温室冬春茬黄瓜进行了试验和调查, 选用感霜霉病的品种新泰密刺品种病叶率为22~70%, 病情指数11.11~34.44, 选用抗病品种的津春3号病叶率为2~25%, 病情指数1.67~11.67。

2.2 高垄栽培

在青椒、黄瓜等蔬菜栽培上采用高垄栽培是目前普遍采用的农业措施, 尤其是在地下水位较高和排水不利的地块。笔者2008年~2010年通过对塑料大棚青椒调查发现, 采用高垄栽培可有效减轻青椒根腐病和细菌性叶斑病的发生, 一般发病株率减少50%以上;对大白菜观察表明, 霜霉病减少30%, 黑斑病减少50%, 软腐病减少10%。

2.3 膜下暗灌

膜下暗灌是日光温室、大棚等保护地普遍应用的农业措施, 据2009~2011年早春调查, 在其他条件基本一致的条件下, 采用膜下暗灌的日光温室, 相对湿度一般为70%左右, 大水漫灌的一般为80%~100%, 膜下暗灌的黄瓜霜霉病病情指数一般为1.00左右, 大水漫灌的一般为5.00~10.00。

2.4 健身栽培

根据作物的需肥特点和需水规律进行科学合理的施肥、浇水, 应尽量少施化肥, 适当增加有机肥的施用量, 平衡施肥, 避免土壤水分和氮肥过多造成徒长, 避免土壤含水量过低, 不利于植株的生长发育。通过近3年来对苹果腐烂病的调查表明, 平衡施肥、科学浇水、精细管理的果树腐烂病的发生程度明显降低, 扩展速度明显下降, 新发病的果树极少, 原发病的果树病情已得到有效控制, 粗放管理的果树腐烂病扩展速度极快, 有一部分已经因此毁园。

2.5 刮皮清园

对果树螨类、苹果腐烂病等, 可采用刮除并销毁老皮、病皮、剪除病虫枝的措施, 有效减轻病虫危害;对于苹果金纹细蛾等在落叶、植株残体中越冬越夏和通过其再侵染的病虫害, 可及时清除落叶、残叶、残枝、残根等, 并销毁, 防治效果也十分显著。据调查, 采取以上农业措施的果园, 苹果金纹细蛾越冬代成虫数量明显减少, 发生相对较轻, 虫叶率降低40%左右。

2.6 轮作倒茬

一般轮作方式有两类:一是不同种类作物之间轮作, 根据病源物在土壤中存活的时间, 确定种植同一种类所需间隔的时间, 如蔬菜和粮食作物轮制作、十字花科蔬菜和茄科蔬菜轮作、其他作物和葱蒜类作物轮作等;二是不同栽培条件之间轮作, 如水、旱轮作。

2.7 改土换土

对一些较为固定、品种选择余地小而且投资较大、效益较高的蔬菜设施栽培, 如日光温室, 可改土换土;对于在连续种植多年的田块上进行育苗, 容易发生立枯病、猝倒病等苗期病害, 可以进行异地或客土育苗, 发病率可降低30%~60%。

2.8 嫁接换根

嫁接换根是保护地黄瓜、西瓜、茄子等蔬菜最常用的方法, 不但可增强抗寒、抗旱能力, 还可有效防治枯萎病、青枯病、根结线虫病等, 如黄瓜嫁接在云南黑籽南瓜上、西瓜嫁接在葫芦、茄子嫁接在野生刺茄子上。据笔者1999年~2004年试验和调查, 用云南黑籽南瓜嫁接的日光温室冬春茬黄瓜, 比不嫁接的拉秧期推迟30~60d, 产量提高30%以上, 枯萎病发病率减少50%以上, 霜霉病病情指数减少2~5倍。

2.9 调整播期

通过2002~2003年对晋菜3号大白菜调查发现, 调整播期可有效减轻霜霉病的发生, 在冀北山区长城沿线, 7月25日之前播种的, 一般年份发病率为50%以上, 发病程度4~5级;7月26~8月1日播种的, 一般年份发病率为30%~40%, 发病程度3~4级;8月1日以后播种的, 般年份发病率为10%~20%, 发病程度1~3级。

2.1 0 杀虫灯防治

目前应用较多多的是频振式杀虫灯, 利用特定波长引诱害虫成虫并以频振式高压电网触杀, 使害虫落入灯下的接虫袋内, 达到杀灭害虫的目的。可广泛用于粮食、果树、蔬菜、茶树、仓储、园林等, 可诱杀鞘翅目、同翅目、半翅目部分害虫和鳞翅目的夜蛾科、螟蛾科、灯蛾科、毒蛾科、刺蛾科等大部分害虫成虫, 能大幅度降低田间落卵量, 压低虫口基数。通过笔者2011年对苹果园的调查发现, 平均每盏灯日诱杀害虫0.3kg, 最高可达0.9kg;有灯区金龟子、卷叶蛾等危害较无灯区明显轻;有灯区使杀虫剂2次 (1200g/hm2) , 无灯区使用4次 (2600g/hm2) , 其中挂灯高度2.5m的处理, 防治效果在60%左右。

2.1 1 种子处理

对瓜类、茄果类种子可用55℃~60℃的水温汤浸种, 搅拌12~15min, 使温度降至30℃;对于冬瓜、苦瓜、茄子种皮较厚有蜡质和粘液的种子, 可采取热水烫种的办法, 一般烫种温度为70℃~80℃, 注意迅速用两个容器折倒水, 水温降到60℃时, 再搅拌;对于含水量低于10%的种子, 还可干热处理消毒, 在70℃下处理75h。这几种方法不但可提高种子出苗率, 还可杀死附着在种子上的大部分病菌, 有效预防病害。

2.1 2 黄板趋蚜

利用蚜虫、粉虱类对黄色的趋性诱杀, 一般将黄板制成 (40×25) cm大小, 每7d涂一次机油, 温室内每20m2一块, 稍高出作物顶部。

2.1 3 防虫网

覆盖防虫网后形成封闭隔离空间, 可以有效阻止成虫进入产卵和幼虫进入直接危害, 切断了害虫的传播途径, 对棉铃虫、小菜蛾、斜纹夜蛾、菜青虫、叶甲等防虫效果十分明显, 而且能减轻霜霉病、白斑病、干烧心病、软腐病的发生, 每个生长季比露地少用药3~4次, 另外, 银灰色防虫网还有驱避蚜虫作用, 减轻病毒病的发生, 目前在番茄、青椒等蔬菜上已广泛应用。

2.1 4 果实套袋

通过对苹果、梨的果实套袋可以减少桃小食心虫等蛀果性害虫和煤污病和蝇粪病、日灼病、炭疽病、轮纹病等病害的发生, 并可提高果实外观和整洁度, 减少农药等有毒物质的直接污染, 降低农药等有毒物质的残留。据笔者2002年~2004年调查, 套袋苹果未发现桃小食心虫等蛀果害虫危害, 未套袋的蛀果率达到5%~10%;套袋苹果煤污病和蝇粪病病果率为0.5%, 未套袋的发病果率为10%~30%;套袋苹果轮纹病病果率为0.2%, 未套袋的病果率为1.2%~2.0%。

2.1 5 人工防除病虫草

对患病的植株要及时拔除, 病叶及时摘除, 减少再侵染, 如黄瓜霜霉病中心病株、病叶;利用昆虫的假死性、群集性、潜藏性、卷叶性人工捉拿害虫、摘除虫叶、虫苞等, 如梨星毛虫虫苞、苹果卷叶蛾虫叶、蚜虫虫叶等;利用翻、耙、耢等整地方式, 人工除草。

2.16遮阳网栽培

夏天覆盖遮阳网具有遮阴降湿的作用, 对作物病毒病、青枯病等有防病作用。

2.17以虫治虫

许多害虫有自己的天敌, 为充分发挥天敌的作用, 在天敌发生期应严格控制用药种类, 不用药或减少用药, 以免杀伤天敌, 同时在行间种植蜜源植物如紫花苜蓿以招引、繁衍天敌, 还可人工饲养、释放、引进天敌, 如利用广赤眼蜂防治棉铃虫、烟青虫、菜青虫;用丽蚜小蜂防治温室白粉虱;用烟蚜茧蜂防治桃蚜、棉蚜等。

2.18以菌治虫

它是利用昆虫的病原微生物杀死害虫, 目前应用较多的是苏云金杆菌 (Bt) 防治鳞翅目害虫、白僵菌防治鳞翅目害虫、绿僵菌和微孢子虫防治蝗虫等。

2.19以菌治菌木霉菌防治灰霉病

目前应用较多的是木霉菌防治灰霉病。2.20农用抗生素

主要有阿维菌素、农抗120、武夷霉素、链霉素、浏阳霉素等。通过笔者对阿维菌素进行田间药效试验表明, 阿维菌素在十字花科、葫芦科、茄果类蔬菜和苹果、梨等水果的螨类、蚜虫类、粉虱类、斑潜蝇、鳞翅目害虫、梨木虱等均有较好的防治效果, 施药3d防效可达90%以上, 高的可达98%以上。

2.21病毒制剂

目前, 我国有20多种病毒制剂已试用于大田防治。应用于蔬菜上的有棉铃虫核型多角体病毒、甜菜夜蛾颗粒体病毒、斜纹夜蛾多角体病毒等, 田间试验的防治效果最低为70%, 最高可达90%以上, 同时可在田间自然繁殖, 长期保持效果。

2.22诱杀成虫

初中化学渗透绿色化学教育 篇5

从小培养学生们的绿色化学意识，把学生们培养成为化学专门人才的重担就肩负在了化学教学工作者的身上。那么怎么在初中化学教学过程中渗透绿色化学就成为教学工作者面对的首要问题。下面我们将从初中化学教学中渗透绿色化学的实践和意义方面进行探讨。

一、在初中化学中渗透绿色化学的意义

素质教育的提出，促使学生们向着提高综合素质的方向努力。而化学教育要想顺应素质教育的发展，就必须接受绿色化学教育，在化学教学过程中培养学生们的绿色化学意识。绿色化学意识有利于培养学生们热爱和尊重大自然，对其牢固树立绿色意识起到了加强作用。

二十一世纪，人类生存面对的最大问题来自于环境。科学技术的发展不仅带来了社会的进步，还带来的环境污染和恶化。绿色化学的提出是环境的要求也是教育发展的必要。学生们在学习绿色化学的同时，能够更好地体会保护环境的重要性，对于自身素质的提高也起到了促进作用。

二、初中化学中渗透绿色化学思想的实践研究

2.1有计划地安排绿色化学教育内容

绿色化学作为新兴的.化学学科，虽然融入了初中化学教材，但是内容却不是很详尽。作为化学教学工作者，在这个时候就应该肩负起引导工作，在教学过程中引导学生体会绿色化学的好处，在在课堂上缓慢自然地渗透绿色化学的内容和意义。

例如，在初中化学教学中，根据教材内容，在讲解化学反应和合成过程中，讲解生成物和化学反应对环境的污染，对人类的危害。

氯气消毒的化学反应中，讲解的同时，要渗透此过程造成的水氮磷过多造成的赤潮给予人类和环境的危害;汽油在化学反应中如何反应以驱动汽车给人来带来方便和进步的同时，讲解汽油在燃烧过程中，造成汽车尾气对空气的污染，对人类健康的危害。

这样，教师的逐步渗透才是绿色化学渐渐深入学生意识的切入点。所以在初中化学教育中，教师们应该有计划地逐步安排绿色化学的教学内容，以提高学生们的绿色化学意识。

2.2在化学教学过程中强化绿色化学意识

在初中化学教学中渗透绿色化学意识，不仅能够培养学生们的绿色环保意识，这也是社会实现可持续发展的基本要求。

在绿色化学教育的同时，进行一些可以强化学生们绿色化学意识的活动可以潜移默化地建立和强化他们的绿色化学意识。

例如，在讲授工业生产类章节的时候，基本讲解绿色化学的内容和释义后。组织学生们在生活中发现化学反应对环境和人类的危害，并对此活动进行发言讨论，初步对这些化学反应的认识和解决化学对环境危害的解决方法。

这样的学习形式不仅仅能够激发学生们的学习积极性，还能在潜意识里深化绿色化学在生活中的重要性，是他们下意识里建立绿色化学的意识。

绿色化学意识的强化是学生们学习化学和能力培养的重要方法，在初中化学教学中不仅仅要注意绿色化学的渗透，还应该及时对绿色化学意识进行强化。

2.3利用“环境保护日”，加大绿色化学渗透力度

环境保护日，是大力宣传绿色化学的最好时间。这一天不仅仅社会关注环境，会有大量的宣传单页和画册，而且学校还会借此开展一系列活动以实践素质教育。这对绿色化学教育是一个加大的宣传。

例如，环境保护日，教师可以借此开展一次大型自由发言班会，学生们可以利用网络、图书馆等工具查阅绿色化学相关知识和有关图片。

绿色化学的教学不仅仅是在课堂上，只有在生活细节上能时刻引起学生们的关注和重视，才真正实现了绿色化学的渗透。所以，教师们应该利用一切能吸引学生关注的工具和活动，在最大程度上使他们关注和重视绿色化学。

2.4重视培养实验活动中的绿色化学意识

化学作为一门实验学科，化学实验在教学中占有重要的不可替代的作用。要实现绿色化学真正的深入人心就必须重视其在实验活动中的渗透。

在实验活动中加强绿色化学意识就要注重实验细节的改进。以往的教学中，因为课时条件的限制，或者是教师不在意，有些有害的实验气体会被学生们随意排放。那么在绿色化学的教学模式下，就要求教师注意这些细节。

教师可以在实验过程中告诫学生，实验气体要尽量排放入玻璃瓶中，并把这个细节广泛运用到每一个实验中去，只有这样，学生们在实验课程中渐渐养成环保的习惯，逐步深化绿色化学意识。

对实验的重视是绿色化学教学的重要环节，教师在化学实验教学中一定要重视绿色化学的实践，以身作则，从每一个细节每一个步骤严格实践绿色化学原则。使学生们养成环保、健康的绿色意识和习惯。

三、小结

绿色化学是在社会进步和科技发展的背景下应运而生的新兴学科，在素质教育的提倡下，教师们必须摒弃以往落后的、不环保的教学模式。在初中化学教学中，应该逐步渗透绿色化学。

创建绿色化学课堂 篇6

创新实验目的。改单孔橡皮塞为双孔软木塞，增加燃烧匙，改红磷为白磷，省去点燃红磷的步骤，减少污染，同时也使实验更准确。在气球中加水，白磷燃烧完后，水进入集气瓶，吸收热量和白烟，既加快了冷却的速度，又减少了白烟的外漏，符合绿色化学课堂理念。

实验原理。打开瓶塞先将气球装上水，塞紧瓶塞，连同装有白磷的试剂瓶和滤纸一起称量。然后打开瓶塞将吸干水分的白磷放入燃烧匙，塞紧瓶塞，白磷不断氧化而自燃，气球胀大。燃烧停止一会后，气球缩小，水被吸入瓶中，随即集气瓶冷却，白烟逐渐消失。再次称量，比较反应前后质量的变化情况。

实验装置。1.仪器：托盘天平、砝码、集气瓶、双孔软木塞、燃烧匙、气球、玻璃管、镊子、滤纸。

2.药品：白磷、水。

[装有水的气球][玻璃管][双孔软木塞][集气瓶][燃烧匙][自然的白鳞]

实验步骤。集气瓶的双孔软木塞上分别插着燃烧匙和套着气球的玻璃管。先取下软木塞，从导管加入一些水，再按住气球内的导管口（不让水溢出气球），倒过来塞住集气瓶，连同装有白磷的试剂瓶和滤纸一起称量。

天平平衡后，取下集气瓶和试剂瓶，再用镊子取一块白磷，用滤纸吸干水分，将白磷放入燃烧匙，塞紧瓶塞，白磷不断氧化冒烟而自燃，产生大量的白烟，气球胀大。白磷在燃烧时没有白烟泄露或冲出瓶外，即集气瓶内外没有气体交换，不会损害师生身体健康，实验的结果也更准确。

燃烧停止一会后，气球缩小，水被吸入瓶中，随即集气瓶冷却，白烟逐渐消失。再将集气瓶连同装有白磷的试剂瓶和滤纸一起放回托盘天平。天平仍然平衡，说明磷和氧气反应前后没有发生变化。集气瓶开始冷却的过程中，水被吸入集气瓶中，加快了冷却的速度，同时又吸收了白烟，更环保。

实验经过改进，大大减少因动作迟缓而造成的质量损失或气体交换，既避免了污染，又使实验效果更好；还使得操作不太紧张，具有可行性。实验改进对药品和仪器的要求不高，容易搜集，成本低，具有推广性。

实验创新之处。白磷能自燃，可以事先塞紧瓶塞，减少因动作迟缓而造成的质量损失或气体交换，既减少了污染，又使实验效果更好。

玻璃管顶着气球，能控制集气瓶的重心，不易倾斜。水进入集气瓶，吸收热量和白烟，还再次对没有燃烧完的白磷进行密封。既加快了冷却的速度，又减少污染，符合绿色化学课堂的新理念。

责任编辑 林云志

绿色化学技术 篇7

一、绿色化学技术理念概述

绿色化学是一门从源头上阻止污染的化学。所谓绿色化学技术,就是着眼于源头到终端的化学污染控制,以原子经济作为技术原则,在满足既有的化工生产需求的同时,以新物质充分化学反应为途径,消除污染和有害物排放,实现生产的可持续发展。在环境保护越来越受到重视的今天,绿色化学技术摆脱了传统化学技术的诸多缺陷与不足,在改善资源浪费和环境污染等方面取得了巨大进展。先污染后治理的错误理念模式转换为源头上控制污染得到了实践上的贯彻。因此,推广和实施绿色化学是教育界一项极其重要的教学主题及实践活动。

二、绿色化学技术的主要研究内容

1、化工原料

上世纪40年代以来,石油取代传统的生物质成为主要的化学原料,其对于当时的工业发展和经济发展起到了极大的推动作用,而现实表明,石油及煤化学工业同时带来的还有对人类生存环境的巨大破坏,粗放式的化工应用直接将化工废弃物排放出去,造成了大气、水源等的极大污染。为改变这一现状,科学家们致力于生物质的重新利用,使其逐步取代石油且能最大限度消除生物质化工应用带来的环境破坏问题。其中,生物质所含淀粉能够实现葡萄糖的简易转化,而纤维素则相对较难。以葡萄糖为原料能够制得己二酸和邻苯二酚等,如何实现致癌物质苯的去除便成为当前研究的重点内容。此外,氢氟酸和氯气、甲醛等有毒化工原料的去除也是当前研究的重点。

2、反应溶剂

除化学原料之外,化工生产中的应用的反应溶剂也是造成环境污染的重要来源。如生产中的反应介质以及分离和配方中应用的溶剂,以挥发性有机化合物为代表。该反应溶剂在实际使用当中能够实现化工原料的化学反应达到化工产品生产制造的目的,但同时也会引发水源的严重污染,也同样造成地球臭氧层的破坏,导致地球温室效应、全球变暖问题的日益严重。为此,科学家们将研究重点放在反应溶剂的去毒化和绿色化当中。选取无毒无害的反应溶剂来代替原有的挥发性有机化合物,当前的研究突破即以超临界二氧化碳作溶剂,实现了化工生产中毒性的消除,且其相对价廉,保证了应用推广的便捷性。

3、反应催化剂

化学合成催化剂的绿色化也是当前绿色化学技术的研究重点。催化剂的应用能够提高化学反应产率并降低能耗,在化工生产中发挥着重要作用。就现今的研究重点来看,仿酶催化剂以及固体酸催化剂成为反应催化剂绿色化研究中的重点关注对象。酶催化反应的应用使得化工生产效率提高,且条件相对温和,生产难度较低。而反应中采用天然酶则需面对其来源有限及变性失活可能性大的问题。为此,开展人工酶的研制即成为绿色化学研究的重要课题。同时,酸催化反应作为同等重要的化工生产工艺,其当前广泛应用的酸催化剂多为液体催化剂,以三氯化铝和硫酸、氢氟酸等为主,存在着危害人体和污染环境的严重问题,研发出替代的固体酸催化剂则成为该课题的研究重点。

三、绿色化学技术在环保中的应用

1、大气污染治理中的应用

落实到实际的环保应用中,绿色化学技术主要关注于大气、水以及固体废弃物的污染问题。其中,大气污染关系到人类日常呼吸生存环境,需要得到尽快的解决。而在对大气污染进行研究治理时,关注煤燃烧产生的二氧化硫引发的污染并实现该污染的有效消除则需实际应用到绿色化学技术。一方面,可以在煤燃烧之前对其进行脱硫处理,实现污染前的防控治理,另一方面则可在燃烧过程以及燃烧之后分别进行固硫和烟气脱硫处理。应用生物浸出法以及表面处理浮选与微生物絮凝法,对煤燃烧过程中产生的二氧化硫进行多样脱硫、消硫,实现化工原料生产应用中的绿色化。

2、水污染治理中的应用

水资源是人类生存的重要资源,当前其污染源主要来自城市生活用水污染以及工业生产用水污染。对水污染的处理自上世纪70年代便已开始,当时主要采用循环冷却水零排污技术,取得了一定治理成效。随着技术研发的不断深入,热水锅炉零排放技术相对更加成熟,已经能基本达到污水的零排放。在现今的研究成果应用中,以控制农业生产中农药污染为目标的生物农药、光活化农药开发很大程度消除了农药造成的水污染。同时,采取多技术的联合,包括生物氧化和光、声、磁、电、无毒药剂氧化等处理手段的研发应用已经成为水污染处理的重点研究方向,多种技术的同步应用能够更加立体地实现水污染的有效治理。

3、固体废弃物治理中的应用

固体废弃物的来源除化工企业生产带来的生产废物外,还包括城市生活垃圾、白色污染以及矿山废弃物等,针对不同的来源途径和废弃物形式采取相应的科学处理方法也是绿色化学技术研究应用的重要课题。针对化工生产带来的生产废弃物,通过分析废弃物组成采取对应的消解处理技术,消除其中污染物对于环境的破坏;针对城市生活垃圾则应用固体废弃物电离化技术和热分选煤气化技术予以消解;白色污染物的治理主要为研究开发可生物降解类塑料,根源上消除白色污染;矿山废弃物治理则采用生物浸出和非氰化法提取技术实现污染重金属的提取和处理回收。

四、结语

面对当前的无染现状开展的绿色化学技术研究是致力于人类生存环境治理和保护的重要技术内容,是需要传统化学技术和现代发展理念共同应用的新兴学科。在分析掌握当前环境污染和破坏源的同时,针对性地进行绿色化学技术研发,并逐步实现技术的普遍推广,才能在保证社会经济发展的同时消除环境破坏源,实现人类社会的可持续发展的长远目标。

摘要：现代化学技术的研发与应用推动了社会经济的迅猛发展,人们的物质经济生活水平得到显著提高。然而,传统化学工业在创造巨大经济效益的同时也带来了极为严重的化工污染,对于人类健康和生态环境造成巨大破坏。为解决这一问题,绿色化学技术被纳入到研发和应用当中,在环境保护工作中起到越来越突出的作用。本文首先简述绿色化学技术理念,进而探讨其主要研究内容,最后指出了其在环保当中的实际应用。

关键词：绿色化学技术,环境保护,应用

参考文献

[1]李世海.绿色化学在环境保护中的应用分析[J].资源节约与环保,2013,07:110.

[2]丛丽娜.绿色化学在环境保护中的作用探讨[J].环境保护与循环经济,2014,06:41-43.

[3]张运申.环境友好型社会背景下的绿色化学技术应用[J].化工管理,2015,03:1+3.

绿色化学技术 篇8

1 绿色化学技术

1.1 绿色化学

绿色化学(Green Chemistry),又称为环境无害化学( Environmentally Benign Chemistry),是指设计生产不具有或具有较小环境负作用,并在技术和经济上具有可行性的化学品和化学过程。它包括合成、催化、工艺、分离和分析监测等多个领域。目前,绿色化学的研究主要有以下几个方面。

1.1.1 反应的绿色化

反应的绿色化就是开发“原子经济”反应[1]。绿色化学的核心内容之一是“原子经济性”,即充分利用反应物中的各个原子,高效的有机合成应最大限度地利用原料分子中的每一个原子,使之结合到目标分子中,从而达到零排放。

1.1.2 原料的绿色化

目前已成功开发了可代替有毒有害原料的替代物。替代光气原料方面有[2]:①胺类和二氧化碳生产异氰酸酯技术;②在特殊的反应体系中采用一氧化碳直接碳化有机胺生产异氰酸酯技术;③用二氧化碳代替光气生产碳酸二甲酯技术。

1.1.3 催化剂的绿色化

传统的有机反应多利用硫酸、HF和碱等酸碱催化剂,这些催化剂对设备腐蚀严重,对人体危害较大,并产生废渣,污染环境。采用各种形式的化学催化和生物催化是实现化学反应绿色化的重要途径,目前正在开发用分子筛、超强酸、离子交换树脂等作催化剂或载体的新工艺[3]。

1.1.4 绿色溶剂

绿色溶剂研究热点是用超临界流体(简称SCF) 或水溶液、离子液体、固定化溶剂为反应介质取代易挥发的有毒有机溶剂,以减少对人类的危害以及对大气和水的污染[4,5]。用超临界CO2回收废弃石油产品研究,该过程被称作环境友好的过程[6]。采用无溶剂的固相反应也是避免使用挥发性溶剂的一个研究动向,如用微波来促进固相有机反应[7]。

1.1.5 利用可再生资源合成化学品

作为植物生物质的最主要成本,木质素和纤维素是地球上极为丰富、且可再生的有机资源,每年产生约1640亿吨,相当于目前石油年产量的15~20倍,而为人类所利用的还不到2%[8]。由于生物质来源于CO2 (光合作用),燃烧后不会增加大气中CO2的含量,与矿物燃料相比更为清洁。

1.1.6 产品的绿色化

绿色化学的一个重要方面是设计、生产和使用环境友好产品,这种产品在其加工、应用及功能消失之后均不会对人类健康和生态环境产生危害[9]。

1.2 绿色化学技术

绿色化学是对传统化学进行创新性改革,站在环境的角度,联系环境系统物流运动的闭路循环结构,提出了环境友好化学[10]。在绿色化学基础上发展起来的绿色化学技术主要有以下几个方面。

1.2.1 生物技术

生物技术主要包括基因工程、细胞工程、酶工程和微生物工程,其最大特点在于能充分利用生物质资源,节约能源,实现清洁生产,并且实现一般化工技术难以实现的化工过程[11,12]。

1.2.2 催化技术

催化剂是化学工艺的基础,是使许多化学反应实现工业应用的关键,目前大多数化工产品的生产均采用了催化反应技术。酶催化效率比一般的化学催化剂高106~1013倍;酶反应条件温和,控制容易,副反应少,环境污染小[13]。纳米材料具有不同常规的性能,其催化活性和选择性都大大优于常规催化剂[14]。光催化氧化法设备简单,操作条件易控制,氧化能力强,无二次污染 [15]。

1.2.3 膜技术

膜技术通常包括膜分离技术[16]和膜催化技术[17]。膜分离技术包含微滤(MF)、超滤(UF)、渗析(D)、电渗析(ED)、纳滤(NF) 和反渗透(RO)、渗透蒸发(PV)、液膜(LM)等。其中,RO、NF技术尤为引人注目。膜分离技术具有成本低、能耗少、效率高、无污染、可回收有用物质等优点;膜催化反应可以“超平衡”地进行,提高反应的选择性和原料的转化率,节省资源,减少污染。

1.2.4 高级氧化技术(AOPs)[18]

AOPs 主要包括O3/ UV(紫外线)法、UV 固相催化剂法、H2O2/ Fe2+法、O3/ H2O2 法等。其原理是反应中产生氧化能力极强的·OH,·OH 能够无选择性地氧化水中的有机污染物,使之完全矿化为CO2和H2O。

1.2.5 微波技术[19]

微波加热用于某些化学反应时,反应速度比采用传统加热方式快。微波应用于有机合成,能大大加快化学反应速率,缩短反应时间,特别是以无机固体物为载体的无溶剂的微波有机合成反应,操作简便,溶剂用量少。产物易于分离,产率高。在无机合成中,微波主要用于烧结合成和水热合成。

1.2.6 超声波降解技术[20]

超声波降解有机污染物原理为:当声能足够强时,在疏松的半周期内,液相分子间的吸引力被打破,形成空化核,空化核的寿命为0.1μs,它在爆炸的瞬间可产生约4000 K和100 MPa 的局部高温和高压环境,并产生速度约为110 m/s的具有强烈冲击力的射流。该条件足以使所有的有机物在空化气泡内发生化学键断裂、高温分解或自由基反应而使废水中的有机污染物降解。

1.2.7 等离子体技术

等离子体由最清洁的高能粒子组成,不会造成环境污染,对生态系统无不良影响,加上等离子体反应迅速,反应完全,使原料的转化率大大提高,有可能实现原子经济反应,因此,副反应很少,可实现零排放,做到清洁生产[21]。

2 绿色化学技术的应用

2.1 在大气污染控制中的应用

大气中的SO2主要来自煤中含硫物经燃烧产生的产物,目前煤炭脱硫的方式有:燃前脱硫、燃中固硫、燃后烟气脱硫。从绿色化学角度来讲,前者属于污染预防,后两者属于污染治理。绿色化的煤炭生物脱硫技术则是今后脱硫技术的发展方向 [22,23]。

常用煤炭生物脱硫方法有生物浸出法、表面处理浮选法和微生物絮凝法等。有人将煤炭生物技术与非生物乳化技术相结合,提出煤炭脱硫的生物非生物综合新技术,可缩短脱硫时间。在微生物菌种方面在基础研究方面,国内在采用驯化传统菌种的同时,还积极研究利用遗传学技术,对脱硫微生物进行改良。尽管煤炭生物脱硫技术还处于试验阶段,但它是一种很有前途的煤炭燃前脱硫方法。

2.2 在水污染控制中的应用

开发高效、低毒、低能耗、不造成二次污染的水处理技术,特别是光、声、磁、电、无毒药剂氧化、生物氧化等多种手段联用的新型绿色技术将成为水处理技术研究的热点和方向。

2.2.1 工业及城市生活废水

目前,工业及城市生活废水是我国水环境污染的污染源之一。零排污水处理技术是以“绿色化学”为基础的新概念,从始端、终端和中间过程杜绝污染产生的新思路,能够最大限度地节水和彻底解决水污染的新技术,代表了21世纪水处理技术的发展方向[24]。循环冷却水零排污技术的研究开始于20世纪70年代,发达国家循环冷却水系统的浓缩倍数一般都在5以上,甚至达到10,个别系统已达到零排污。美国开发的废水零排污技术可使废水处理后的水质达到饮用水标准并全部利用[25]。国内研究开发的热水锅炉零排污技术可避免再生废盐水、煮炉水,启用冲洗水,停用冲洗水、连续排污水、定期排污水等废水排放,实现了零排放。蒸汽锅炉零排污技术的研究也在进行。

2.2.2 农药污染[26]

我国目前生产的农药多为高毒品种,生产过程也有公害。随着“绿色食品”的兴起,人们对无公害的“绿色农药”的要求也越来越迫切。新型的绿色农药主要有生物农药、现代化学农药、光活化农药等,这些农药将取代传统的化学农药而大大减少环境污染。

2.2.3 化学实验废液[27]

化学实验在化学教学中占有特殊地位,目前大多数大专院校的实验内容比较陈旧,而且基础实验、验证型实验偏多,实验手段、化学实验设备比较落后,这些因素导致对环境的污染较为严重。

2.3 在固体废弃物处理中的应用

2.3.1 城市垃圾

目前城市垃圾的处理技术主要有:(1)无害化垃圾卫生填埋场,虽然技术较简单;但一次性投资大,占用大量土地,仅能实现部分无害化,而且垃圾黑液的处理已成为世界性难题;(2)垃圾焚烧,这是发达国家曾经采用的主要处理技术,虽能实现减量化、部分资源化,但一次性投资巨大,而且废气中含有大量SO2、H2S、NOx、HCl、重金属,尤其是会产生毒性很大的二恶英等二次污染物。符合绿色化学技术的有:热分选煤气化技术、固体废弃物电离气化技术,尤其是固体废弃物电离气化技术(SKYGAS),它不但是最终彻底解决固体废弃物无害化、资源化的最新技术,不会产生二次污染,而且运行成本低,1~2年就可以收回投资[28]。

2.3.2 白色污染

“白色污染”泛指一次性使用后未经合理收集和处理而造成环境污染的所有塑料废弃物,包括农用地膜、塑料包装袋、一次性餐具等。对白色污染物的处理方法燃烧法、熔融法和降解法,对环境会产生污染,因此开发绿色化学产品可生物降解塑料则是人们追求的目标[29]。

2.3.3 矿山废弃物

在矿物开采过程中,产生了许多尾矿和废堆矿石,即通常所说的二次资源,目前在这方面的研究和利用较少,造成了资源的严重浪费和环境污染。金属矿物资源的高效利用,是以最低的能耗和最少的环境污染,来达到最高的矿物资源综合利用[30]。

3 结 论

传统化学向绿色化学的转变可以看作是化学从“粗放型”向“集约型”的转变。近年来,绿色化学的研究正围绕着化学反应、原料、催化剂、溶剂和产品的绿色化而开展。大力发展绿色化学工业,从源头上防止污染,从根本上减少或消除污染,实现零排放,提高“原子经济性”,将是我国环境保护的必由之路。就目前来说,采取标本兼治是符合环境保护的发展要求,也符合我国国情。

摘要：论述了绿色化学的原理、研究现状,总结了绿色化学技术的应用进展。从大气污染、水污染和固体废物三方面论述了绿色化学技术在环境污染治理中的应用情况,并提出应用绿色化学技术来解决环境污染问题是环境保护的发展方向。工业、农业、日常生活等采用无毒、无害并可循环使用的物料,化学反应的绿色化,是从“本”治理环境污染的重要途径。

绿色化学技术 篇9

绿色化学化工科学与技术是新兴产业发展的技术基础与支撑,是产品高端化的核心共性技术。为了实现精细化工的可持续发展,近年来,我国高度重视推动精细化工向绿色化方向发展。精细化工绿色化包括原料绿色化、反应绿色化、介质绿色化、产品绿色化和能源绿色化。

原料绿色化主要包括无毒、无害原料以及替代性和可再生原料的选择和利用。例如,目前生产聚碳酸酯的主要工艺技术需用剧毒的光气做原料,为实现原料绿色化,美国德士古公司已研究成功以环氧乙烷、二氧化碳和甲醇为原料两步法制备碳酸二甲酯的技术,用碳酸二甲酯苯酚酯交换法可合成碳酸二苯酯(DPC),而碳酸二苯酯是非光气法生产聚碳酸酯的主要原料。反应绿色化的目标是实现原子经济性反应,理想的原子经济性反应是原料分子中的原子百分之百地转化成产品,不产生副产品和废物。介质绿色化主要指反应过程中采用无毒、无害的催化剂、溶剂和助剂,例如巴斯夫公司和陶氏化学联合开发的过氧化氢氧化丙烯生产环氧丙烷新技术就是反应介质绿色化的典型工艺。产品绿色化是生产环境友好的精细化工产品。目前利用天然生物质制备聚乳酸(PLA)、聚丁二酸丁二酯(PBS)、聚对苯二甲酸丁二酯-丁二酸丁二酯(PBTS)等聚酯产品以及主要原料乙二醇(EG)、1,3-丙二醇(PDO)、1,4-丁二醇(BDO)等已得到工业化开发和应用。

2、引入有机合成技术

以医药、农药及其他功能性化合物为代表的精细化学品等具有复杂结构的有机化合物,其高效工业生产代表了现代工业有机化学的重要方向,而有机合成反应与技术则是获得这些化合物的最直接手段。精细化工产业与有机合成技术相辅相成,工业有机合成的崇高方向与目标就是在有限的时间,采用有限的手段、资源,以最简单、经济、环保的手段生产质优价廉的精细化学品。

精细化学品产业化不仅是一个技术问题,如何设计与利用这些技术更是一个艺术与经济的问题,细节与系统以及要素集成是产业化关键,经济性与“始终如一”的质量保障则是全民普惠的基本要求。有机合成技术具有反应可靠、分子可以灵活“剪裁”等优点,但由于大多数有机化学反应的不完全性,分离纯化以及相应的能耗、废弃物等贯穿了整个产业的全过程,因此,分离纯化与设备等构成了现代有机工业的核心。一般而言,工业70%以上的设备、50%以上的物耗、30%以上的分离纯化成本及废弃物都是在分离纯化过程中产生的,这就导致了高能耗、环保等问题。有机合成技术面临的另一重大挑战是选择性与复杂性的问题,选择性与复杂性意味着多样性、不稳定性及风险性。挑战与解决这些难题具有创新与革命性意义,而有机合成技术由于反应性与选择性的先天缺陷,不能根本解决这些问题。

生物催化成新宠。以合成生物学等为代表的现代生物催化技术具有高效、高选择性、转化条件温和、环境友好等优点,可完成一些用传统的化学方法很难实现的反应,因而成为可持续发展过程中替代和拓展传统化学技术的主要方法,并广泛用于制备各种精细化学品。工业生物催化技术被看作是继农业和医药生物技术之后,生物技术发展的第三次浪潮,是实现原子经济反应和生产过程绿色化的重要技术。因此生物催化技术替代传统有机合成技术,必将在精细有机合成中发现并找到行业的沃土。

两种技术优势互补。通过生物催化与有机合成的交叉集成与优势互补,可以解决合成技术面临的选择性、环保、能耗等问题。生物技术是解决化学合成中的选择性与复杂性的理想手段,生物技术与有机合成的交叉集成也将成为绿色精细化工发展的主要方向之一。生物催化技术的专一性导致了其应用的局限性,通过有机合成与生物催化技术的交叉结合与集成,解决精细化工的产业问题,代表了我国精细化工产业发展的主要方向之一。有机合成技术为生物催化技术的发展、应用指明并提供了更多技术、产品及产业机会。生物催化与有机合成的交叉集成主要可从两个方向开展:以有行业影响力的产品为目标,开发合适的生物催化技术;对现有实验室研究比较成熟的酶进行工业化及固定化,加快推进生物催化技术在精细化学品合成中的应用。

未来改革发展之路。我国生物催化技术的发展首先应当以有影响的行业(如精细化学品)及产业为导向,明确具体的市场及产品;以有显示度的大品种为具体目标,尽快建立与理顺具有中国特色的产、学、研、官、资及转化、孵化、产业化的关系与机制,推动生物催化技术由只有长远的研究与规划,向以市场、目标及过程为导向的产业发展方向聚焦;以企业为主体,通过要素集成,提升行业影响力,提高产品显示度,推动我国绿色精细化学品产业的健康发展及产业升级。生物技术要以具有明确市场及行业影响力与显示度的大品种为目标,通过生物催化与过程技术从资源、环保、节能减排、减碳等多方面来改造传统精细化工及相关产业。

我国在医药、农药、食品、食品添加剂、工业表面活性剂、基础有机化学原料、生物及生物医用材料等精细与特种化学品方面具有举足轻重的地位,任何一个大品种及相关产业都迫切需要通过生物技术来改造传统产品与产业,这为生物催化技术的研发及产业化提供了重大的机会。建议从合作机制及产业分工着手,建立专业的针对特种酶的工业应用设计、过程化、产业化研究团队与企业群;在生物学科及化学学科设立专门的交叉研究方向,以产品导向、产业发展及企业参与及学科交叉为特色,整合系统资源,组建生物催化技术在生物产业中的快速反应研发与产业化特种部队。预计在未来几年,生物催化与有机合成集成技术研究将成为我国技术开发和产业化的热点领域。手性氨基酸、手性醇类、胺类化合物是构建手性医药、农药,材料等的官能团主体,水解酶、酯酶、氧化还原酶等是构建这类化合物最有效的方法之一。

参考文献

[1]吴军:《原子经济性与“绿色化学”》[J]高科技与产业化, 2011(08)

[2]王金花:《精细化工工艺课程的教学实践与创新》[J]职业, 2011(35)

绿色化学技术 篇10

关键词：超临界流体,绿色化学化工,实际应用

一、超临界流体概述

临界流体简称为SCF, 是一种在温度和压力条件都在临界点以上时, 同时具有液体和气体双重性质的流体形态。这种超临界流体是近些年产生的一种新兴技术, 具有传播速度快、其物理属性能够敏感反应温度和压力变化的优势。利用超临界流体的这种属性, 只需要对它的温度和压力进行调节和控制, 或者是通过添加少量的共溶剂对超临界流体的性质参数、传热指数和反应速率、选择性和转化率等化学属性进行调控, 就可以在超临界的条件下达到化学反应和分离的目的, 所以在绿色化学化工领域得到了广泛的应用。与此同时, 因为超临界流体的表面张力小到几乎没有, 并且具有良好的传导性能, 所以很容易渗透到一些孔眼比较多的物质中, 利用它的这种属性, 很多材料设备制造变成了现实。

二、超临界流体的绿色化学反应分析

随着超临界流体技术的兴起, 绿色化学的概念及其发展已经受到了国内外学者的广泛关注。因为超临界流体在临界条件下的传播参数大于液体, 且它的粘度小于液体, 那么在临界条件中, 它的化学反应速度就会增加。和传统条件下的化学多相反应相比, 这种临界的化学反应多为均相反应。换句话说, 就是这种化学反应使用的催化剂和反应物都会在超临界流体中进行溶解, 会使均相反应的速率增加。另外, 超临界流体的绿色化学反应还就有以下三大特点:第一, 绿色化学反应对压力的变化反应灵敏, 及时是极小的压力变化, 也会在反应速度上非常明显地体现出来。第二, 柴林杰流体对温度和压力变化灵敏, 可以通过调节温度和压力, 对反应物和催化剂进行有效分离。第三, 能保持催化剂的活性, 并能使失活的催化剂进行有效再生。

三、超临界流体技术的实际应用

超临界流体技术的主要内容就是超流体萃取分离技术, 简称为SFE技术。简单说来, 就是在超临界调价, 以超临界流体的萃取分离技术为基础, 从液体和固体材料中将需要进行分离的物质提取出来。目前, 这种技术在绿色化学化工领域得到了广泛应用, 下面我们就对它的实际应用进行具体分析。

1. 超临界流体技术在化学工业中的实际应用

在石油化学工业领域中, 超流体技术主要应用于渣油脱沥青, 具体的内容就是从金属含量和残留碳质非常少的渣油中获取脱沥青油, 作为生产润滑油或者是催化的原料。在精细化学工业领域中, 该技术的主要作用就是用来萃取和分离相同族类的物质。在煤化学工业领域中, SFE技术就是用来提取煤中的石蜡和煤焦油。

这里超临界流体的萃取技术是由水、苯、甲苯、二甲苯和醇类物质来完成的。例如, 在异丙醇的生产中, 使用SFE技术能大大提高其纯度, 达到99%以上。又例如, 将甲苯作为提取药剂, 在压力为10MPa和温度为673.15-713.15℃的超临界条件下进行提取, 让煤能进行深度分解, 并能够将其中33.33%的有机物质转化成液体燃料。

2. 超临界流体技术在食品和医药中的实际应用

超临界流体技术作为一种绿色技术, 在绿色食品和医药备受推崇的今天, 在这两种领域中获得了广泛应用, 所以又被称为绿色分离技术。在这两种工业领域的应用中, 二氧化碳是最常见的提取剂。二氧化碳作为提取剂具有以下优点:第一, 二氧化碳的临界温度为304.25℃, 其临界压力为7.38MPa, 具有较强的稳定性和温和性, 不会对食品和医药中的有效成分造成破坏, 尤其适合用于香精、油脂、维生素等沸点较高且热敏性强的物质提取。第二, 二氧化碳的安全性较强, 且成本较低。第三, 使用二氧化碳进行提取会消除硝酸盐和有害金属等物质, 同时不含有任何有害溶剂的残留。第四, 二氧化碳的临界密度为0.48g/m3, 是所有超临界溶剂中最高的, 能够对有机物进行强有力的溶解, 提取的过程比较简单。目前, 该技术在油脂、香精、香料、生物碱、色素和其他药品成分的提取中已经获得了广泛应用。例如, 可以利用该技术从天然植物中萃取的绿色的食品添加剂、天然食用色素和香精等。

3. 超临界流体技术在环保领域中的实际应用

我国的环境污染问题日益突出, 所以绿色环保已经成为了全人类关注的焦点问题之一。目前, 超临界流体技术在环保领域中的应用以超临界水氧化法为主。和传统的氧化法相比, 这种技术的优点就是能够将有机物和水在超临界条件下进行完全融合, 使之成为一种单一流相。这样, 如果温度满足条件, 就能提升氧化反应的速度, 提高转化的效率。这种技术负责处理的有害成分很多, 例如甲醇、氨基氰、二氯二苯三氯乙烷、多氯联苯等。

结束语

综上所述, 本文对超临界流体技术在化学工业、食品和对医药工业以及环保工业中的实际应用进行了分析, 但是对于这种技术在材料制造和化学分析中的实际应用没有提及, 这是笔者今后研究的重点方向。

参考文献

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