綠色化學(xué)應(yīng)用ppt

07四月2023湖南科大化學(xué)化工學(xué)院1

綠色化學(xué)的應(yīng)用

07四月2023湖南科大化學(xué)化工學(xué)院2本章目錄5.1綠色化學(xué)反應(yīng)5.2綠色化學(xué)品5.3綠色技術(shù)在工業(yè)中的應(yīng)用07四月2023湖南科大化學(xué)化工學(xué)院35.1

綠色化學(xué)反應(yīng)07四月2023湖南科大化學(xué)化工學(xué)院45.1

綠色化學(xué)反應(yīng)：生物催化化學(xué)反應(yīng)因選擇性不高造成資源大量浪費(fèi)，而且副產(chǎn)物的生成又造成對(duì)環(huán)境的污染。因此化學(xué)家們一直在探索提高反應(yīng)選擇性，以達(dá)到盡可能高的原子經(jīng)濟(jì)性反應(yīng)。重點(diǎn)介紹:生物催化反應(yīng)甲醇羰基化合成乙酸碳-碳偶聯(lián)反應(yīng)選擇氧化07四月2023湖南科大化學(xué)化工學(xué)院55.1

綠色化學(xué)反應(yīng)：生物催化5.1.1生物催化生物材料在利用資源和發(fā)展綠色技術(shù)方面均十分重要。生物催化選擇性高、副反應(yīng)少、反應(yīng)條件溫和、設(shè)備簡單，因此是綠色生產(chǎn)技術(shù)。生物技術(shù)的研究始于50、60年代，但直到90年代，基因重組工程和生物篩選技術(shù)的改進(jìn)和新的穩(wěn)定生產(chǎn)技術(shù)的開發(fā)成功，生物催化劑才開始應(yīng)用于多種工業(yè)生產(chǎn)過程.07四月2023湖南科大化學(xué)化工學(xué)院65.1

綠色化學(xué)反應(yīng)：生物催化工業(yè)部門應(yīng)用領(lǐng)域技術(shù)狀況石油煉制大宗化學(xué)品高分子聚合物特殊有機(jī)中間體生物脫硫生物制機(jī)動(dòng)燃料生物制氫乙醇1，3丙二醇甘油可生物降解聚合物黃原膠聚合物聚丙烯酰胺新中間體手性中間體Oleochemicals工業(yè)示范開發(fā)中開發(fā)中已成熟接近成熟工業(yè)示范工業(yè)應(yīng)用工業(yè)應(yīng)用工業(yè)應(yīng)用工業(yè)應(yīng)用工業(yè)應(yīng)用工業(yè)應(yīng)用表5-1.生物催化技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域07四月2023湖南科大化學(xué)化工學(xué)院75.1

綠色化學(xué)反應(yīng)：生物催化工業(yè)部門應(yīng)用領(lǐng)域技術(shù)狀況醫(yī)藥農(nóng)用化學(xué)品日用化學(xué)品環(huán)境保護(hù)醫(yī)用蛋白手性藥物碳水聚合物生物殺蟲劑乳酸賴氨酸檸檬酸廢物處理技術(shù)生物治理工業(yè)應(yīng)用工業(yè)應(yīng)用工業(yè)應(yīng)用工業(yè)應(yīng)用接近成熟工業(yè)應(yīng)用工業(yè)應(yīng)用開發(fā)中開發(fā)中表5-1.生物催化技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域(續(xù))07四月2023湖南科大化學(xué)化工學(xué)院85.1

綠色化學(xué)反應(yīng)：生物催化生物技術(shù)在化學(xué)化工中的應(yīng)用正在全面興起。在精細(xì)化學(xué)品和藥物的合成，手性化合物等高附加值化學(xué)品的合成中已得到成功的工業(yè)應(yīng)用，并占據(jù)了一定的市場分額。據(jù)統(tǒng)計(jì)，1996年，生物催化劑已占世界催化劑90億美元市場的11%。美國Biosystem公司（EBC）已成功開發(fā)了一種生物脫硫的新工藝（BDS），第一套柴油生物脫硫工業(yè)示范裝置正在PetroStar公司的Alaska煉油廠建設(shè)之中，預(yù)計(jì)2001年第三季度投產(chǎn)。CargillDow聚合物公司正耗資3億美元建設(shè)一套生產(chǎn)規(guī)模為140kt/a的從玉米生產(chǎn)聚乳酸的裝置，用于生產(chǎn)纖維和塑料等。07四月2023湖南科大化學(xué)化工學(xué)院95.1

綠色化學(xué)反應(yīng)：生物催化我國在某些領(lǐng)域也取得了重大進(jìn)展。如生物催化丙烯腈制丙烯酰胺在建設(shè)幾套千噸級(jí)規(guī)模裝置的基礎(chǔ)上，一套規(guī)模為20kt/a的生產(chǎn)裝置正在投產(chǎn)。以厭氧活性污泥為原料的“有機(jī)廢水發(fā)酵法制氫技術(shù)”研究目前已通過中試驗(yàn)證，實(shí)現(xiàn)了中試規(guī)模連續(xù)非固定菌長期操作生物制氫。以玉米淀粉制得的糖類化合物為原料，采用生物發(fā)酵法制造甘油，已建成示范工廠。07四月2023湖南科大化學(xué)化工學(xué)院105.1

綠色化學(xué)反應(yīng)：甲醇羰基化乙酸生產(chǎn)有乙醛氧化法、丁烷和輕質(zhì)油氧化法以及甲醇羰基化法。1.乙醛氧化法制備乙酸反應(yīng)式如下：5.1.2甲醇羰基化法合成乙酸

2CH3CHO+O22CH3COOH這條生產(chǎn)乙酸的技術(shù)路線開發(fā)最早，至19世紀(jì)60年代，Hoechst-Wacker法直接氧化乙烯制乙醛技術(shù)開發(fā)成功后更有了有飛速的發(fā)展。07四月2023湖南科大化學(xué)化工學(xué)院115.1

綠色化學(xué)反應(yīng)：甲醇羰基化當(dāng)時(shí)乙烯法制乙醛的路線以其生產(chǎn)規(guī)模大，成本低而與其他路線競爭占有很大優(yōu)勢(shì)，使乙烯制乙醛在70年代初達(dá)到了1610kt/a的規(guī)模，所生產(chǎn)的乙醛大部分用于制造乙酸。但其后石油和乙烯價(jià)格的大幅度上升，使原料成本增加。同時(shí)乙醛制乙酸的單程轉(zhuǎn)化率約90%，收率以乙醛計(jì)為94-95%，反應(yīng)中有少量副產(chǎn)物雙乙酸乙叉酯，丁烯酸，丁二酸等生成，分離麻煩，同時(shí)設(shè)備投資較高，因此導(dǎo)致此路線后來逐漸失去競爭能力07四月2023湖南科大化學(xué)化工學(xué)院125.1

綠色化學(xué)反應(yīng)：丁烷液相氧化制乙酸2.丁烷液相氧化法該方法曾是50-60年代生產(chǎn)乙酸的主要路線,反應(yīng)式:C4H10+5/2O22CH3COOH+H2O真正的反應(yīng)過程是相當(dāng)復(fù)雜的，生成的氧化產(chǎn)物多，主要副產(chǎn)物有甲醇、甲酸、乙醇、丙酸等，它們占有相當(dāng)大的比例，分離過程比較麻煩。因此無論從原料的有效利用和環(huán)境影響來看，丁烷液相氧化法不再具有任何優(yōu)勢(shì)，因此已逐漸被淘汰。07四月2023湖南科大化學(xué)化工學(xué)院135.1

綠色化學(xué)反應(yīng)：甲醇羰基化法合成乙酸3.甲醇羰基化法該法合成乙酸是一個(gè)典型的原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)，它的原子經(jīng)濟(jì)性達(dá)到100%。該方法是20世紀(jì)60年代后期由美國Monsomto公司開發(fā)成功的，它占了乙酸新增生產(chǎn)能力的90%以上。CH3OH+COCH3COOHRh,CH3I07四月2023湖南科大化學(xué)化工學(xué)院145.1

綠色化學(xué)反應(yīng)：甲醇羰基化法合成乙酸20世紀(jì)中期，Reppe等人開創(chuàng)了應(yīng)用第VIII族過渡金屬羰基化合物作催化劑的先例。在此基礎(chǔ)上BASF公司開發(fā)出采用羰基鈷-碘催化劑的高壓羰基化工藝，反應(yīng)溫度250oC，反應(yīng)壓力53MPa，產(chǎn)物按甲醇計(jì)收率為90%。此方法的缺點(diǎn)是反應(yīng)條件苛刻、能耗高、催化反應(yīng)速度低、原料利用不充分、生成副產(chǎn)物較多，因此推廣應(yīng)用有限，僅有幾套裝置運(yùn)行，最大規(guī)模為64kt/a。07四月2023湖南科大化學(xué)化工學(xué)院155.1

綠色化學(xué)反應(yīng)：甲醇羰基化法合成乙酸1968年美國Monsanto公司的Paulick和Roth發(fā)現(xiàn)了新的可溶性羰基銠-碘化物催化劑體系，它們對(duì)甲醇羰基化合成乙酸有更高的催化活性和選擇性（催化速度1.1×103molAcOH/molRh·h,羰基化選擇性大于99%），而且反應(yīng)條件變得十分緩和，反應(yīng)溫度降至175~200

oC，反應(yīng)壓力降至6MPa以下，產(chǎn)物以甲醇計(jì)收率為99%。根據(jù)這一研究成果，Monsanto公司成功地開發(fā)了甲醇低壓羰基化合成乙酸技術(shù)，從工業(yè)生產(chǎn)上實(shí)現(xiàn)了原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)，成為近代羰基合成技術(shù)發(fā)展道路上的里程碑。07四月2023湖南科大化學(xué)化工學(xué)院165.1

綠色化學(xué)反應(yīng)：甲醇羰基化法合成乙酸我國中科院化學(xué)所蔣大智等對(duì)甲醇羰基化合成乙酸的催化劑和催化反應(yīng)體系進(jìn)行改進(jìn)，他們采用高分子負(fù)載型銠催化劑，使催化反應(yīng)速度明顯提高，達(dá)到了1.2~6.6×103

molAcOH/molRh·h,時(shí)空產(chǎn)率高達(dá)15mol/L，羰基化產(chǎn)物選擇性保持在99%以上，形成具有自己特色的催化反應(yīng)體系。07四月2023湖南科大化學(xué)化工學(xué)院175.1

綠色化學(xué)反應(yīng)：甲醇羰基化法合成乙酸甲醇羰基化法合成乙酸的成功，不僅做到了原料充分利用，消除了氧化法合成乙酸的環(huán)境污染問題，而且開辟了可以不依賴石油和天然氣為原料的合成路線。它的原料可從自然界豐富的碳和水資源制取的一氧化碳和氫來解決，因?yàn)榧状际怯梢谎趸己蜌錃夂铣傻?因此也可看成利用自然界可再生資源的典型的綠色化學(xué)原料路線。07四月2023湖南科大化學(xué)化工學(xué)院185.1

綠色化學(xué)反應(yīng)：碳-碳偶聯(lián)反應(yīng)5.1.3碳-碳偶聯(lián)反應(yīng)上海有機(jī)所陸熙炎小組發(fā)現(xiàn)二價(jià)鈀催化劑可催化炔烴偶聯(lián)反應(yīng)。當(dāng)炔烴和α-，β-不飽和烯烴在二價(jià)鈀催化劑、鹵素離子和乙酸存在下，能生成類似于Michael加成產(chǎn)物。07四月2023湖南科大化學(xué)化工學(xué)院195.1

綠色化學(xué)反應(yīng)：碳-碳偶聯(lián)反應(yīng)該反應(yīng)是原子經(jīng)濟(jì)性的,且還能以分子內(nèi)的形式進(jìn)行。而且分子內(nèi)的氧原子也能作為親核試劑完成反應(yīng)07四月2023湖南科大化學(xué)化工學(xué)院205.1

綠色化學(xué)反應(yīng)：碳-碳偶聯(lián)反應(yīng)芳烴直接和烯烴發(fā)生加成反應(yīng)實(shí)現(xiàn)碳-碳偶聯(lián):07四月2023湖南科大化學(xué)化工學(xué)院215.1

綠色化學(xué)反應(yīng)：碳-碳偶聯(lián)反應(yīng)Murai等用Ru絡(luò)合物催化芳基酮苯環(huán)上的碳-氫鍵活化，實(shí)現(xiàn)了芳基酮和烯烴發(fā)生加成反應(yīng):07四月2023湖南科大化學(xué)化工學(xué)院225.1

綠色化學(xué)反應(yīng)：選擇氧化用催化方法生產(chǎn)的各類有機(jī)化學(xué)品中，選擇催化氧化生產(chǎn)的產(chǎn)品占相當(dāng)大的比例；但是，與其他類型的催化反應(yīng)相比，烴類催化氧化的選擇性低，例如丁烷氧化合成乙酸的選擇性僅70%左右。關(guān)鍵是提高選擇性來達(dá)到少產(chǎn)甚至不產(chǎn)副產(chǎn)品與廢物，同時(shí)也充分利用了原料，因而有利于降低生產(chǎn)成本。5.1.4選擇氧化07四月2023湖南科大化學(xué)化工學(xué)院235.1

綠色化學(xué)反應(yīng)：選擇氧化利用鈦硅分子篩催化過氧化氫氧化烴類是提高氧化選擇性的新方向。意大利埃尼集團(tuán)首先發(fā)現(xiàn)鈦硅分子篩能作為氧化催化劑，第一次把分子篩的應(yīng)用從過去的酸催化擴(kuò)展到氧化催化，并且已成功地用于丙烯環(huán)氧化合成環(huán)氧丙烷和環(huán)己酮氨氧化制環(huán)己酮肟。07四月2023湖南科大化學(xué)化工學(xué)院245.1

綠色化學(xué)反應(yīng)：選擇氧化1.丙烯環(huán)氧化制備環(huán)氧丙烷環(huán)氧丙烷是一種重要的有機(jī)化工原料，在丙烯衍生物中是產(chǎn)量僅次于聚丙烯和丙烯脂的第三大品種。它主要應(yīng)用于制取聚氨酯所需要的多元醇和丙二醇，用以生產(chǎn)塑料等，此外還可用作溶劑和制取其他精細(xì)化學(xué)品。國內(nèi)外現(xiàn)有的生產(chǎn)技術(shù)是氯醇法，它是Dow化學(xué)、BASF和Bayer公司開發(fā)的工藝過程：07四月2023湖南科大化學(xué)化工學(xué)院255.1

綠色化學(xué)反應(yīng)：選擇氧化此法需要消耗大量氯氣和石灰，生成大量無用的氯化鈣，生產(chǎn)過程中設(shè)備腐蝕和環(huán)境污染嚴(yán)重．其原子經(jīng)濟(jì)性僅為31％。07四月2023湖南科大化學(xué)化工學(xué)院265.1

綠色化學(xué)反應(yīng)：選擇氧化近年來，Ugine和Enichem公司開發(fā)了鈦硅分子篩TS-1(簡稱TS-1)作催化劑的過氧化氫氧化丙烯直接生成環(huán)氧丙烷的新工藝，其反應(yīng)過程如下：新工藝使用的分子篩催化劑無腐蝕性．無環(huán)境污染，反應(yīng)條件溫和，溫度40~50℃，壓力低于0.1MPa，氧化劑采用30％過氧化氫水溶液，安全易得，反應(yīng)幾乎按化學(xué)計(jì)量關(guān)系進(jìn)行。07四月2023湖南科大化學(xué)化工學(xué)院275.1

綠色化學(xué)反應(yīng)：選擇氧化2.環(huán)己酮氨氧化制環(huán)己酮肟環(huán)己酮肟是制備己內(nèi)酰胺的中間體，后者是一種重要的化纖單體。傳統(tǒng)的環(huán)己酮肟制備方法如下：以過氧化氫計(jì)的轉(zhuǎn)化率為93％，生成環(huán)氧丙烷的選擇性在97％以上，是一個(gè)低能耗、無污染的綠色化學(xué)過程。反應(yīng)的原子經(jīng)濟(jì)性為76.3％．但副產(chǎn)物僅是水，對(duì)環(huán)境是友好，因此具有很好的工業(yè)應(yīng)用前景。此法不足之處是過氧化氫成本較高。07四月2023湖南科大化學(xué)化工學(xué)院285.1

綠色化學(xué)反應(yīng)：選擇氧化（1）羥胺的合成：

采用傳統(tǒng)的拉西法是：將氨經(jīng)空氣催化氧化生成N2O3，用碳酸銨溶液吸收N2O3，生成亞硝酸銨，然后用二氧化硫還原，生成羥胺二磺酸鹽，再水解得羥胺硫酸鹽：07四月2023湖南科大化學(xué)化工學(xué)院295.1

綠色化學(xué)反應(yīng)：選擇氧化（2）環(huán)己酮肟的合成：將羥胺硫酸鹽與環(huán)己酮反應(yīng)，同時(shí)加入氨水中和游離出來的硫酸，生成環(huán)己酮肟和硫酸銨制備羥胺無機(jī)鹽還有多種方法，但所有這些方法的選擇性都較差，而且生成大量副產(chǎn)物。以上述的拉西法為例，每生產(chǎn)1t己內(nèi)酰胺就要產(chǎn)生2.8t硫酸銨。這樣大量的硫酸銨鹽生成是工廠難以處理的問題，同時(shí)生產(chǎn)過程長、能耗也高。07四月2023湖南科大化學(xué)化工學(xué)院305.1

綠色化學(xué)反應(yīng)：選擇氧化環(huán)己酮肟生產(chǎn)新方法意大利埃尼集團(tuán)采用30%過氧化氫水溶液,在叔丁醇等溶液中，以鈦硅分子篩（TS-1）為催化劑，進(jìn)行環(huán)己酮氨氧化反應(yīng)。環(huán)己酮轉(zhuǎn)化率99.9%，環(huán)己酮肟選擇性98.2%，過氧化氫利用率為93.2%，新的生產(chǎn)過程不生成硫酸銨。07四月2023湖南科大化學(xué)化工學(xué)院315.2綠色化學(xué)品07四月2023湖南科大化學(xué)化工學(xué)院325.2綠色化學(xué)品綠色化學(xué)產(chǎn)品應(yīng)該對(duì)人類健康和環(huán)境無毒害，這是對(duì)一個(gè)綠色化學(xué)產(chǎn)品的基本安求。當(dāng)產(chǎn)品的原始功能完成后，它不應(yīng)該原封個(gè)動(dòng)地留在環(huán)境中，而是以降解的形式，或是作為其他產(chǎn)品的原料循環(huán)，或是作為無毒的物質(zhì)留在環(huán)境中。這就要求在綠色化工產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，產(chǎn)品功能與環(huán)境影響并重。對(duì)己暴露出來的一些化工產(chǎn)品污染問題，人類已經(jīng)找到或正在研究解決辦法。07四月2023湖南科大化學(xué)化工學(xué)院335.2綠色化學(xué)品為保護(hù)大氣臭氧層，國內(nèi)外研究化了幾種氟氯烴的替代品作制冷劑。為了消除農(nóng)藥對(duì)社會(huì)利人類的危害，開發(fā)了高選擇性的、不含氯的新型殺蟲劑。傳統(tǒng)含磷洗衣粉中的洗滌助劑三聚磷酸鈉，嚴(yán)重污染環(huán)境，而以4A沸石、層硅等替代磷酸鹽作為洗滌劑助劑的無磷洗滌別對(duì)人體與環(huán)境無害，成為綠色產(chǎn)品。我國目前每年廢棄塑料3000萬t，其中一次性快餐用具達(dá)100多億只，大法回收降解，嚴(yán)重污染環(huán)境.開發(fā)可降解塑料是解決“白色污染”的可行辦法，我國現(xiàn)己開發(fā)、生產(chǎn)出多種可降解塑料。07四月2023湖南科大化學(xué)化工學(xué)院345.2綠色化學(xué)產(chǎn)品

氟里昂和哈龍?zhí)娲返投練⑾x劑無磷洗衣粉聚天冬氨酸作阻垢劑

可降解塑料07四月2023湖南科大化學(xué)化工學(xué)院355.2.1氟里昂和哈龍?zhí)娲?.氟里昂[CFCs)和哈龍(Halons)對(duì)臭氧層的危害人工合成的一些合氯和含溴的物質(zhì)是臭氧層的“罪惡殺手”，最典型的是氟里昂哈龍。氟里昂是氯氟烴類化合物的商業(yè)名稱，縮寫為CFCs，主要用于制冷劑、溶劑、塑料發(fā)泡劑、氣溶膠噴霧劑及電子消洗劑等。哈龍是一類含溴的烴類衍生物，被用于制作滅火劑。這類化合物具有特殊的滅火效果，而且不導(dǎo)電、毒性低、無殘留，在計(jì)算機(jī)房、文史博物館、艦船、飛機(jī)等部門都有廣泛應(yīng)用。5.2.1氟里昂和哈龍?zhí)娲返拈_發(fā)07四月2023湖南科大化學(xué)化工學(xué)院365.2.1氟里昂和哈龍?zhí)娲?.CFCs替代物的開發(fā)

CFCs是人工合成化合物，由溴、氟、氯等元素取代烴中的氫原子，形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，如甲烷的鹵族衍生物CFC-11(CFCl3)，CFC-12(CF2Cl2)，乙烷的鹵族衍生物CFC-113(CF2ClCFCl2)，CF-114(CF2ClCF2Cl)等。由于CFCs品種多、性能優(yōu)越、應(yīng)用面廣，這給尋找其替代物的研究上作帶來一定購困難。一般而言，CFCs替代物的選擇要求：①符合環(huán)境保護(hù)的要求：②符合使用性能的要求：③滿足實(shí)際可行性的要求。07四月2023湖南科大化學(xué)化工學(xué)院375.2.1氟里昂和哈龍?zhí)娲纺壳?可代替CFC-12在家庭制冷設(shè)備和空調(diào)設(shè)備中作為制冷劑的有HFC-134a(CF3CFH2);在工業(yè)制冷裝置中以HCFC-22(CHF2Cl)用來替代CFC-12；發(fā)泡工藝以HCFC-141b(CFCl2CH3)用來替代CFC-11。代替清洗劑CFC-113的有:HCFC-225ca(CF3CF2CHCl2)和HCFC-225cb(CF2ClCF2CHClF)混合物等.07四月2023湖南科大化學(xué)化工學(xué)院385.2.1氟里昂和哈龍?zhí)娲?/p>

HFCs與HCFCs均為易揮發(fā)、不溶于水烴類衍生物。與CFCs相比，它們均含有C—H鍵,在低大氣層(對(duì)流層)中，HFCs和HCFCs容易受到OH的進(jìn)攻。HFCs不含氯，所以不具有與已證實(shí)存在的氯催化有關(guān)聯(lián)的臭氧消失的可能性。雖然HCFCs含有氯，存在不容忽視的臭氧減少可能性，但研究表明其散發(fā)到平流層中的氯相對(duì)較少，它在對(duì)流層中就已降解，而臭氣層主要存在于大氣干流層中。這些降解產(chǎn)物的大氣濃度都非常低，目前認(rèn)為，這些濃度極低的化合物不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生不良影響。所有產(chǎn)物的最終消除過程是滲入雨、海、入的水中并發(fā)生水解，因此對(duì)環(huán)境是友好的。07四月2023湖南科大化學(xué)化工學(xué)院395.2.2低毒殺蟲劑化學(xué)農(nóng)藥是人類研制出來的用來消滅病蟲害的有效藥物。據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織調(diào)查資料介紹，全球每年被病蟲害奪去的谷物占收成的20％~30％，由此造成的經(jīng)濟(jì)損大高達(dá)1200億美元。2001年，全球農(nóng)藥行場銷售額是310億美元，其中除草劑占46％,殺蟲劑占29％，殺茵菌占18％。據(jù)統(tǒng)計(jì)，如果停止使用化學(xué)農(nóng)藥，作物產(chǎn)量將減產(chǎn)30％，水果將減產(chǎn)78％，蔬菜減產(chǎn)54％，可見，農(nóng)藥是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)的重要手段.5.2.2低毒殺蟲劑07四月2023湖南科大化學(xué)化工學(xué)院405.2.2低毒殺蟲劑有機(jī)磷酸酯和氨基甲酸酯對(duì)環(huán)境的危害比有機(jī)氯農(nóng)藥（比如艾氏劑、狄氏劑和DDT）的危害相對(duì)較小，這是因?yàn)橛袡C(jī)磷酸酯和氨基甲酸酯殘留時(shí)間短不易進(jìn)入食物鏈。07四月2023湖南科大化學(xué)化工學(xué)院415.2.2低毒殺蟲劑Rohm&Hass公司已經(jīng)投放市場的一種殺蟲劑CONFIRM，是用Tebufenozide作為其活性組分。

這種殺蟲劑可對(duì)毛蟲、鱗翅目昆蟲（包括蝴蝶和蛾）的幼蟲起抑制作用。Tebufenozide對(duì)抑制害蟲數(shù)量非常有效，并且對(duì)其它非鱗翅目昆蟲無害

.07四月2023湖南科大化學(xué)化工學(xué)院425.2.2低毒殺蟲劑Halofenozide和Tebufenozide的作用原理相似，不過作用、對(duì)象不同，而是甲蟲幼蟲、夜盜蛾和結(jié)網(wǎng)毛蟲。Halofenozide可用于草坪和高爾夫球場的綠地保護(hù)。與Tebufenozide一樣，Halofenozide對(duì)非目標(biāo)昆蟲和人類很安全。

Rohm&Hass使用的含二乙酰基肼的另一類殺蟲劑Halofenozide也是一種選擇性殺蟲劑。

07四月2023湖南科大化學(xué)化工學(xué)院435.2.2低毒殺蟲劑Rohm&Hass還發(fā)明了含二?；碌牡谌悮⑾x劑Methoxyfenozide，這種殺蟲劑可抑制更多的昆蟲，并且比Tebufenozide更有效。07四月2023湖南科大化學(xué)化工學(xué)院445.2.3聚天冬氨酸作阻垢劑

水垢問題：降低了鍋爐、管道的流通量，阻礙熱量傳輸，導(dǎo)致使用壽命縮短。水垢使這些系統(tǒng)不能有效的運(yùn)轉(zhuǎn)，增加了能耗，需要頻繁的維護(hù)。水垢來源：硫酸鋇，硫酸鍶，硫酸鈣和碳酸鈣等水中不溶物質(zhì)在鍋爐管道、水泵、熱水器和冷凝器中沉積、積累，形成。例如：在礦井、印染、造紙、各種工業(yè)生產(chǎn)和油田生產(chǎn)中的給排水設(shè)備都會(huì)遇到此問題。5.2.3聚天冬氨酸作阻垢劑

07四月2023湖南科大化學(xué)化工學(xué)院455.2.3聚天冬氨酸作阻垢劑

因此，工業(yè)用水通常需要使用阻垢劑，阻止水垢在管道、水泵、冷凝塔、鍋爐、熱水器中的積累。

聚丙烯酸酯PAC是最常用的工業(yè)阻垢劑之一，每年這種聚合物的使用量均很大。它能作為阻垢劑是因?yàn)樗诰w表面有很強(qiáng)的吸附作用，付著在晶體的生長點(diǎn)上以阻止更多的不溶物沉積。07四月2023湖南科大化學(xué)化工學(xué)院465.2.3聚天冬氨酸作阻垢劑

PAC還用作洗滌劑中的成分，許多家用衣物洗滌劑含有大約5%PAC。

在這種應(yīng)用中，PAC作為助劑和反沉淀劑，它能螯合金屬離子，如硬水中的鈣、鎂離子，分散懸浮固體，阻礙它們沉淀在衣物上。

PAC基本上是無毒的，但它不能被降解，這造成了在廢水處理設(shè)施中必須經(jīng)常清除PAC的問題。

07四月2023湖南科大化學(xué)化工學(xué)院475.2.3聚天冬氨酸作阻垢劑Donlar公司已經(jīng)開發(fā)出一種生產(chǎn)多聚天冬氨酸TPA的可行方法，TPA是一種PAC替代品，可用來消除鍋垢。和PAC不同的是TPA可以被微生物降解，它解決了PAC淤渣提取及填埋的問題。它還能在油田生產(chǎn)中用做防腐劑并最終取代目前使用的有毒性的胺類防腐劑。多聚天冬氨酸TPA除垢劑07四月2023湖南科大化學(xué)化工學(xué)院485.2.3聚天冬氨酸作阻垢劑TPA還可用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，作為營養(yǎng)吸收劑。使用TPA后，農(nóng)作物可以更有效的吸收肥料和營養(yǎng)物，這樣農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中可以少施肥料，減少化學(xué)品進(jìn)入環(huán)境。

TPA用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)07四月2023湖南科大化學(xué)化工學(xué)院495.2.4無磷洗衣粉洗滌用品在人們生活中是必個(gè)可少的，它給我們的生活帶來了潔凈。洗衣粉是用于紡織品洗滌的最主要洗滌劑.傳統(tǒng)洗衣粉中以磷酸鹽作為主要助劑．磷酸鹽的平均含量約為15％，洗衣粉的使用,導(dǎo)致大量的洗滌廢水被排入環(huán)境中。據(jù)統(tǒng)計(jì),目前我國的洗衣粉年消費(fèi)量在350萬t左右，而無磷洗衣粉的生產(chǎn)量僅約20萬t，每年有40萬t的含磷化合物被排放到地表中，大量含磷廢水進(jìn)入水體導(dǎo)致最直接的危害就是水體含磷量超標(biāo)，造成水體的污染。5.2.4無磷洗衣粉07四月2023湖南科大化學(xué)化工學(xué)院505.2.4無磷洗衣粉1.洗衣粉的成分及作用家用洗衣粉屬于化學(xué)合成洗滌劑，共成分主要由表面活性劑和輔助組分(助劑、增泡劑、螯合劑、填料等)組成.

(1)表面活性劑：又稱洗滌劑的活性物,是洗滌配方的核心成分。依據(jù)其分子內(nèi)親水基和親油基的平衡，溶于水中并吸附于基質(zhì)(水和污垢)水之間的界面上，從而使界自由能降低而實(shí)現(xiàn)去污的過程。07四月2023湖南科大化學(xué)化工學(xué)院515.2.4無磷洗衣粉洗滌劑常用的表面活性劑主要有陰離子和非離子表面活性劑兩類。陰離子表面活性劑中，以直鏈烷基苯磺酸鈉應(yīng)用最為普遍，約占90％，其中應(yīng)用最廣的是十二烷基苯磺酸鈉。非離子表面活性劑應(yīng)用最廣泛的是聚氧乙烯醚類，如脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚等。陽離子和兩性表面活性劑去污力較弱，但可作輔助原料——助劑，具有殺菌、柔軟、起乳化、潤濕、發(fā)泡、消泡、抗靜電等作用。07四月2023湖南科大化學(xué)化工學(xué)院525.2.4無磷洗衣粉

(2)軟化劑：又稱金屬絡(luò)合劑，可與鈣、鎂離子形成穩(wěn)定的絡(luò)合物，防止陰離子表面活性劑失活，提高表向活性劑利用率。實(shí)際生產(chǎn)中主要使用三聚磷酸鈉(Na5P3O10·6H2O、STPP)作為絡(luò)合助劑，三聚磷酸鈉不僅有優(yōu)異的軟化水質(zhì)、分散污垢、緩沖堿劑及抗結(jié)塊性能等特點(diǎn)，而且價(jià)廉易得，性價(jià)比很高。（3）填充劑：主要是硫酸鈉。在成型過程中，硫酸鈉使料漿密度增大，流動(dòng)性變好，有助洗衣粉成型，在粉劑中還有防止結(jié)塊作用。硫酸鈉在洗衣粉中加入量一般為20％~60％。07四月2023湖南科大化學(xué)化工學(xué)院535.2.4無磷洗衣粉

(4)堿劑：在適當(dāng)?shù)膲A度下、纖維和污垢可被最大限度地離子化，更易于污垢的水解和分散。一股洗衣粉配方中都含有純堿和硅酸鈉，是堿性洗衣粉的主要成分。碳酸鈉具有降低硬水中鈣、鎂離子的能力，使水軟化，另外的作用是使污垢和纖維在pH值增加時(shí)，存有更多的負(fù)電荷，增加污垢與纖維之間的排斥性。硅酸鈉應(yīng)用最多的是偏硅酸鈉五水合物，除具有軟化水的作用外，還有懸浮污垢顆粒、防止再沉積的特性。07四月2023湖南科大化學(xué)化工學(xué)院545.2.4無磷洗衣粉

（5)漂白劑：某些洗衣粉中含有過硼酸鈉一類的漂白劑，可以延緩衣物的泛黃程度，但對(duì)衣物有—定損傷。

(6)酶制劑：酶是一種專一件的生物催化劑，蛋白酶可以催化水解肉、蛋、奶漬，淀粉酶可以催化水解醬、粥等污漬，脂肪酶可以催化水解各類動(dòng)植物油脂和人體皮脂腺分泌物及化妝品污垢，纖維素酶可使織物增艷、去除顆粒性污垢。原來多使用單一的蛋白酶，現(xiàn)在一般使用多種成分的復(fù)合酶。07四月2023湖南科大化學(xué)化工學(xué)院555.2.4無磷洗衣粉(7)熒光增白劑：絲、棉、毛類天然纖維的淺色衣物容易泛黃，加入熒光增白劑后，它能夠留存在衣物上，吸收陽光中的紫外線，掩蓋衣物上的黃色。在洗衣粉其含量一般在0.1％~0.5％。

(8）羥甲基纖維素鈉(CMC)：本身無去污作用，其作用主要是防止污垢再沉積，提高洗滌劑的起泡力和泡沫穩(wěn)定性，抑制洗滌劑對(duì)皮膚的刺激性。用于漿狀洗滌劑中增加產(chǎn)品稠度、穩(wěn)定膠體、防止分層的功能。

(9)香精、色素：改善洗衣料的外觀，給人清新愉悅的感受，并掩蓋化學(xué)成分的固有異味。07四月2023湖南科大化學(xué)化工學(xué)院565.2.4無磷洗衣粉2.含磷洗衣粉對(duì)環(huán)境的危害磷是一種生物體不可缺少的十分重要的元素.磷對(duì)細(xì)胞分裂及有機(jī)物的合成、轉(zhuǎn)化、運(yùn)輸和呼吸作用都有較大關(guān)系，對(duì)浮游棺物的能呈代謝和繁殖有重要作用，水中含磷可促進(jìn)固氮細(xì)菌和硝化細(xì)菌的繁殖，還能加速含氮有機(jī)物的礦化，從而增加池水含氮量。但水體中的磷作為營養(yǎng)性物質(zhì)，含量較高時(shí)會(huì)形成富營養(yǎng)化，造成藻類迅速繁殖，這樣將會(huì)耗盡水中的氧氣，使水生動(dòng)植物死亡.大量的藻類也因缺氧死亡腐爛，使水體部分甚至徹底喪失使用功能。07四月2023湖南科大化學(xué)化工學(xué)院575.2.4無磷洗衣粉造成水體的富營養(yǎng)化;含磷洗滌劑對(duì)人的身體健康也有一定的影響,已成為接觸性皮炎、嬰兒尿布疹等常見病的刺激源之一.

磷對(duì)水質(zhì)的捂染和身體健康的影響，已為世界所認(rèn)同。為此，各國先后采取禁磷限磷措施。07四月2023湖南科大化學(xué)化工學(xué)院585.2.4無磷洗衣粉3.三聚磷酸鈉替代品4A沸石[(Na2O)12(A12O3)12]Xh2o偏硅酸鈉層狀硅酸鈉07四月2023湖南科大化學(xué)化工學(xué)院595.2.5可降解塑料塑料是應(yīng)用最廣泛的材科之一，1998年世界塑料產(chǎn)量約1.5億t，我國2002年塑料制品產(chǎn)量己達(dá)到1400萬t，塑料下日益廣泛地滲透到各行各業(yè)和人們的日常生活中，成為現(xiàn)代社會(huì)不可缺少的重要高分子材料，其中又以包裝材料應(yīng)用最為廣泛.隨著塑料用量的與日俱增，廢棄塑料所造成的“白色污染”已成為世界性公害,而其固有的不可降解性是造成環(huán)境污染的主要原因。5.2.5可降解塑料07四月2023湖南科大化學(xué)化工學(xué)院605.2.5可降解塑料1.可降解塑料的種類及用途降解塑料是指一類其制品的各項(xiàng)性能可滿足使用要求，在保存期內(nèi)性能不變，而使用后在自然環(huán)境條件下能降解成對(duì)環(huán)境無害物質(zhì)的塑料。塑料的降解是指因化學(xué)和(或)物理因素和(或)微生物作用引起的構(gòu)成塑料的大分子鏈斷裂的過程。塑料暴露于氧、水、熱、光、射線、化學(xué)試劑、污染物質(zhì)(尤指工業(yè)廢氣)、機(jī)械力(風(fēng)、沙、雨、波、車輛交通等)以及微生物等環(huán)境條件(因素)下的大分子鏈斷裂過程被稱為環(huán)境降解。07四月2023湖南科大化學(xué)化工學(xué)院615.2.5可降解塑料降解使塑料相對(duì)分子質(zhì)量下降，物性降低，直至喪失可實(shí)用性，這種現(xiàn)象也被稱為塑樹的老化〔有時(shí)也稱為劣化)降解。降解塑料的降解主要包括生物降解、光降解和化學(xué)降解。這三種主要降解過程相互間具有增效、協(xié)同和連貫作用.例如，光降解與氧化降解常同時(shí)進(jìn)行并相互促進(jìn)；生物降解更易發(fā)生在光降解過程之后.

降解塑料主要用于兩個(gè)領(lǐng)域：原來使用普通塑料的領(lǐng)域，使用或消費(fèi)后的塑料制品難于回收，并對(duì)環(huán)境造成危害，如農(nóng)用地膜和一次性塑料包裝制品；以塑料代替其他材料的領(lǐng)域，例如降解塑料可帶來方便，育苗缽、熱帶雨林造林用苗木固定材料.07四月2023湖南科大化學(xué)化工學(xué)院625.2.5可降解塑料2.生物降解塑料生物降解塑料是指在自然環(huán)境中通過微生物的生命活動(dòng)能很快降解的高分子材料.按照其降解特性可分為完全生物降解塑料和生物破壞性塑料,按照來源則可以分為:天然高分子材料、微生物合成材料、化學(xué)合成材料、摻混型材料等。生物降解塑料是最重要的一類降解塑料。07四月2023湖南科大化學(xué)化工學(xué)院635.2.5可降解塑料生物降解是專指微生物降解,塑料的微生物降解，實(shí)質(zhì)上就是微生物分泌酶作用的結(jié)果。凡適合于微生物生長的環(huán)境因素均有利于塑料的生物降解.另外，不同的微生物隨pH值、溫度和是否有氧的不同，其對(duì)塑料產(chǎn)生的生物降解作用也不同。塑料制品的形狀，特別是表面與體積比對(duì)降解有一定的影響.07四月2023湖南科大化學(xué)化工學(xué)院645.2.5可降解塑料3.光降解塑料光降解是指高分子材料受到光照而發(fā)生包括物理機(jī)械性能變化、化學(xué)鍵斷裂以及化學(xué)結(jié)構(gòu)變化的過程或現(xiàn)象。在自然光或其他光源照射下，可引起光化學(xué)反應(yīng)而降解的塑料稱為光降解塑料。(1)光降解塑料的降解原理光降解塑料在光的作用下會(huì)變成粉末狀，有些還可以進(jìn)一步被微生物分解，進(jìn)入自然界生態(tài)循環(huán)，如圖下所示:07四月2023湖南科大化學(xué)化工學(xué)院655.2.5可降解塑料太陽光中引起聚合物光降解作用的主要是波長為290~400nm的紫外光，波長越短，對(duì)聚合物的破壞越大。到達(dá)地面的紫外光的能量足以使某些聚合物的化學(xué)鍵發(fā)生斷裂。但是，各種聚合物吸收光波的波長是不同的。光降解塑料粉末狀非生物降解性生物降解性累計(jì)在自然界進(jìn)入自然界生態(tài)循環(huán)07四月2023湖南科大化學(xué)化工學(xué)院665.2.5可降解塑料4.其它降解塑料

（1）光—生物雙降解塑料

這是結(jié)合光和生物雙降解作用以達(dá)到完全降解的目的，其制備方法是采用在通用高分子材料中添加光敏劑、促氧化劑、抗氧劑和作為微生物培養(yǎng)基的生物降解增敏劑等的添加則技術(shù)途徑。光—生物降解塑料可分為淀粉型和非淀粉則兩種類型，目前前采用淀粉作為生物降解助劑的技術(shù)比較普遍。07四月2023湖南科大化學(xué)化工學(xué)院675.2.5可降解塑料（2）復(fù)合降解塑料

這是集光降解、生物降解利化學(xué)助劑誘導(dǎo)性降解為一體的一種對(duì)環(huán)境友善的新型可環(huán)境降解塑料。它不用淀粉而采用碳酸鈣粉、滑石粉等無機(jī)原原料和光敏劑、化學(xué)助劑、聚乙烯（PE)等原料交聯(lián)后制造而成。具有原料易得，生產(chǎn)工藝簡單，加工成本低廉，降解快而徹底，對(duì)環(huán)境無污染，還能提高土壤肥力的等優(yōu)點(diǎn)。07四月2023湖南科大化學(xué)化工學(xué)院685.2.5可降解塑料聚合物的光降解涉及列兩種反應(yīng):光化學(xué)降解和光氧化降解。聚合物內(nèi)的雜質(zhì)包括聚合反應(yīng)過程中殘存的催化劑、添加劑及殘余溶劑等，以及一些聚合物的結(jié)構(gòu)如芳環(huán)、共軛雙鍵、羧基、過氧化物等部可成為光降解過樣的促進(jìn)劑。但這些反應(yīng)通常有一個(gè)較長的誘導(dǎo)期，使聚合物有一定的耐老化性能。為了加強(qiáng)其光降解特性，可采用不同的手段來加速上述反應(yīng)的講行。

目前光降解塑料通常采用共聚法和添加光敏劑法兩種技術(shù)途徑。07四月2023湖南科大化學(xué)化工學(xué)院695.3綠色技術(shù)在工業(yè)中的應(yīng)用07四月2023湖南科大化學(xué)化工學(xué)院705.3綠色技術(shù)在工業(yè)中的應(yīng)用綠色制藥工業(yè)綠色農(nóng)藥工業(yè)綠色輕化工工業(yè)綠色能源工業(yè)07四月2023湖南科大化學(xué)化工學(xué)院715.3.1綠色制藥工業(yè)制藥工業(yè)的特點(diǎn)是：產(chǎn)品品種多、更新快、涉及的反應(yīng)多；所用的原料繁雜，且大多數(shù)是易燃易爆的危險(xiǎn)品和有毒物質(zhì)；除原料引起的污染問題外，其總收率不高(一般只有30％左右，有時(shí)甚至更低)，這樣往往是幾噸、幾十噸甚至上百噸的原料才制造出1噸成品，因此造成三度(廢氣、廢渣、廢液)多，嚴(yán)重污染了環(huán)境。

必須大力提倡和發(fā)展綠色制藥工業(yè)。5.3.1綠色制藥工業(yè)07四月2023湖南科大化學(xué)化工學(xué)院725.3.1綠色制藥工業(yè)綠色制藥工業(yè)就是將綠色化學(xué)的原理和技術(shù)運(yùn)用到制藥工業(yè)，以達(dá)到綠色工藝的要求．即采用對(duì)環(huán)境友好的工藝。例如將催化技術(shù)、生物技術(shù)、膜技術(shù)、超臨界流體技術(shù)、超聲化學(xué)技術(shù)等運(yùn)用到化學(xué)制藥工業(yè)中，對(duì)化學(xué)制藥中的一些產(chǎn)品的傳統(tǒng)工藝進(jìn)行改革，提高反應(yīng)收牢，或者采用不對(duì)稱合成得到光學(xué)活性物質(zhì)，使反應(yīng)過程中的原材料得到充分轉(zhuǎn)化，減少有毒有害物質(zhì)排放量以至達(dá)到零排放的目的。1.綠色化學(xué)制藥07四月2023湖南科大化學(xué)化工學(xué)院735.3.1綠色制藥工業(yè)2.中草藥常規(guī)方法如熱提取法、浸泡提取法等已不能滿足綠色化工藝的要求，因?yàn)槠涮崛r(shí)間長、收牢低且操作繁雜，必須在中草藥的提取過程中應(yīng)用新的技術(shù)，如超聲提取法、微波提取法及超臨界流體萃取等。07四月2023湖南科大化學(xué)化工學(xué)院745.3.1綠色制藥工業(yè)生物制藥的綠色化要求在開發(fā)和生產(chǎn)生物藥物的過程中：所用的工程細(xì)胞株應(yīng)是形態(tài)正常，無菌，染色體肉變率在可以接受的范圍．細(xì)胞及其產(chǎn)物無致瘤性：克隆的表達(dá)水平高，細(xì)胞在冷凍復(fù)蘇后表達(dá)水平不下降；分離純化過程簡單且效果好。3.生物制藥的綠色化07四月2023湖南科大化學(xué)化工學(xué)院755.3.2綠色農(nóng)藥工業(yè)5.3.2綠色農(nóng)藥工業(yè)1.綠色農(nóng)藥及其制劑的含義綠色農(nóng)藥和綠色農(nóng)藥制劑就是用無公害的原材料和不生成有害副產(chǎn)品的工藝制備生物效率高、藥效穩(wěn)定、易于操作使用、對(duì)環(huán)境友好的農(nóng)藥產(chǎn)品。使用綠色農(nóng)藥不僅可以保護(hù)作物的正常生長，保證農(nóng)作物的穩(wěn)產(chǎn)豐收，而且可以減少環(huán)境污染。與綠色農(nóng)產(chǎn)品相適應(yīng)，未來的化學(xué)農(nóng)藥品應(yīng)該是綠色農(nóng)藥色農(nóng)藥應(yīng)具備以下特點(diǎn)：07四月2023湖南科大化學(xué)化工學(xué)院765.3.2綠色農(nóng)藥工業(yè)①有很高的生物活性，即控制農(nóng)業(yè)有害生物藥效高，單位面積使用量少；②選擇性高，包括對(duì)農(nóng)業(yè)有害的自然天敵和非靶標(biāo)生物無害或毒性極??；③對(duì)農(nóng)作物無害;④使用后在農(nóng)作物體內(nèi)外，農(nóng)產(chǎn)品以及在土壤、大氣、水體中無殘留，即使有微量殘留也可以在短期內(nèi)障解，生成無毒物質(zhì)而完全融入大自然。07四月2023湖南科大化學(xué)化工學(xué)院775.3.2綠色農(nóng)藥工業(yè)綠色農(nóng)藥也應(yīng)包括綠色農(nóng)藥制劑．制劑好壞直接影響農(nóng)藥的使用效率，農(nóng)藥的殘留主要原因之一是由于農(nóng)藥制劑的物理化學(xué)性能不良，對(duì)要保持的植物表面的吸附能力弱，潤濕和鋪展性能差，造成大量農(nóng)藥無效浪費(fèi)，并由此殘留在植物或土壤中，被雨水沖入河流或滲入地下，造成污染。應(yīng)提倡和使用低毒、低污染的農(nóng)藥劑型及其相應(yīng)所用的表面活性劑、填料、溶劑和助劑，以水基制劑取代油基制劑，以水分散性顆粒劑取代粉狀制劑。目前，緩釋膠囊劑由于其優(yōu)良的性能而成為農(nóng)藥制劑發(fā)展的重要方向。07四月2023湖南科大化學(xué)化工學(xué)院785.3.2綠色農(nóng)藥工業(yè)2.綠色農(nóng)藥的分類

(1)生物農(nóng)藥生物農(nóng)藥是利用生物活體或其代謝產(chǎn)物對(duì)有害生物進(jìn)行防治的一類制劑，它較化學(xué)農(nóng)藥具有選擇性強(qiáng)、無污染、不易產(chǎn)生抗藥性、生產(chǎn)原抖廣泛等優(yōu)點(diǎn)。目前已投放市場的商品生物農(nóng)藥從類型上可分為：微生物活體、微生物代謝物、活體和代謝物的混合制劑、植物源農(nóng)藥、生化農(nóng)藥，另外具有抗病蟲功能的轉(zhuǎn)基因植物品種等也可歸人生物農(nóng)藥的范疇。從防治對(duì)象上看，也可分為殺蟲劑、殺菌劑、除草劑、植物生長調(diào)節(jié)劑等。07四月2023湖南科大化學(xué)化工學(xué)院795.3.2綠色農(nóng)藥工業(yè)

(2)．合成農(nóng)藥化學(xué)合成農(nóng)藥是有機(jī)合成與農(nóng)學(xué)等交叉的學(xué)科，從事研究有關(guān)農(nóng)藥的設(shè)計(jì)、合成、分析、代謝中的有機(jī)化學(xué)?；瘜W(xué)合成農(nóng)藥在過去的幾十年里，對(duì)農(nóng)業(yè)的發(fā)展作出了重大貢獻(xiàn)，但同時(shí)包給環(huán)境造成了極大的傷害。隨著社會(huì)的發(fā)展，人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)．同時(shí)為確保農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，開發(fā)高效、低毒、用量少、對(duì)環(huán)境無公害的超高效農(nóng)藥已成為合成化學(xué)農(nóng)藥的發(fā)展方向。07四月2023湖南科大化學(xué)化工學(xué)院805.3.2綠色農(nóng)藥工業(yè)

(3)．光活化農(nóng)藥光活化農(nóng)藥包括光活化殺蟲劑和光活化除草劑，與傳統(tǒng)農(nóng)藥相比具有廉價(jià)、高效、無污染等優(yōu)越性。光活化農(nóng)藥的關(guān)鍵是光敏劑，在有光和氧存在條件下，光敏劑催化產(chǎn)生單重態(tài)氧殺滅害蟲。光敏劑效果取決于其單重態(tài)氧的量子率，其分子本身只起催化作用，并不介入毒性反應(yīng)，并且易被降解，因此對(duì)環(huán)境無污染。由于單重態(tài)氧在細(xì)胞上的生物化學(xué)作用點(diǎn)多，使害蟲不易對(duì)其產(chǎn)生抗藥性。這類綠色農(nóng)藥正在逐步走向?qū)嵱没?7四月2023湖南科大化學(xué)化工學(xué)院815.3.2綠色農(nóng)藥工業(yè)(4)化學(xué)信息素農(nóng)藥化學(xué)信息素是個(gè)體之間傳播信息的一種原生物質(zhì)，信息素和變異化學(xué)。信息素是同類個(gè)體之間的交流；而變異化學(xué)則用于不同種族之間的個(gè)體交流?；瘜W(xué)信息素因其對(duì)環(huán)境友好而越來越多應(yīng)用在害蟲控制領(lǐng)域，它們通常都是簡單結(jié)構(gòu)的化合物，但是得到高純對(duì)映體的合成方法卻不簡單.借助于先進(jìn)的分析及合成技術(shù)能夠得到甚至比天然化學(xué)信息素純度更高的對(duì)映體．確定結(jié)構(gòu)與活性之間的多樣化關(guān)系特性。這樣大大推動(dòng)信息素的研究開發(fā)與應(yīng)用。07四月2023湖南科大化學(xué)化工學(xué)院825.3.3綠色輕化工業(yè)輕化工業(yè)的綠色化生產(chǎn)，主要是指制革工業(yè)、造紙工業(yè)以及發(fā)酵工業(yè)的綠色化生產(chǎn)。制革、造紙和發(fā)酵工業(yè)都是輕化工業(yè)中的產(chǎn)值、利稅大戶，同時(shí)也是污染大戶。僅造紙行業(yè)每年有害廢水的排放量就高達(dá)50億t，占全國工業(yè)廢水總量的1/6，其中90％以上是難以降解的制漿黑液和漂白廢水(白液)。因此，一方面要研究開發(fā)源頭綠色化的輕化工業(yè)生產(chǎn)工藝技術(shù)，另一方面要改造現(xiàn)有傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝，使之綠色化。5.3.3綠色輕化工業(yè)07四月2023湖南科大化學(xué)化工學(xué)院835.3.3綠色輕化工業(yè)傳統(tǒng)的制革生產(chǎn)是典型的以高投入、高消耗、低產(chǎn)出為特征的粗放型生產(chǎn)模式。研究和實(shí)施皮革工業(yè)中的綠色化學(xué)與技術(shù)，一個(gè)行之有效的方法是變“末端治理”為從源頭防止污染的產(chǎn)生。通過充分利用原料皮資源和化工材料，在生產(chǎn)過程中消除污染或者不產(chǎn)生污染，甚至實(shí)現(xiàn)“零排放”。1.制革工業(yè)07四月2023湖南科大化學(xué)化工學(xué)院845.3.3綠色輕化工業(yè)制革工業(yè)生產(chǎn)過程使用的化工材料是造成污染的重要原因,最嚴(yán)重的污染源有：原皮防腐保藏用的工業(yè)鹽;脫毛浸灰用的硫化物、石灰;傳統(tǒng)鉻鞣工藝排放的含鉻廢液;染色加脂廢液;涂飾過程排放的有毒有機(jī)溶劑、甲醛等污染物。

開發(fā)無污染或低污染綠色皮革化學(xué)品是減少制革污染的重要途徑，也是當(dāng)今皮化材料發(fā)展的主導(dǎo)方向。2.制革工業(yè)的主要污染源07四月2023湖南科大化學(xué)化工學(xué)院855.3.3綠色輕化工業(yè)制革工業(yè)清潔生產(chǎn)：避免產(chǎn)生廢物，最低限度地使用化學(xué)品和能源．使在產(chǎn)品的生產(chǎn)周期中，減少對(duì)人類和環(huán)境的危害。從長遠(yuǎn)觀點(diǎn)看，清潔生產(chǎn)是設(shè)計(jì)和操作制革生產(chǎn)以及開發(fā)和生產(chǎn)產(chǎn)品的最有效途徑。3.實(shí)施清潔工藝技術(shù)07四月2023湖南科大化學(xué)化工學(xué)院865.3.4綠色能源綠色能源也稱為清潔能源，有狹義和廣義兩種概念。狹義的綠色能源是指可再生能源，如水能、生物能、太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮芎秃Ｑ竽?。這些能源消耗之后可以恢復(fù)補(bǔ)充，很少產(chǎn)生污染。廣義的綠色能源則包括在能源的生產(chǎn)及其消費(fèi)過程中，選用對(duì)生態(tài)環(huán)境低污染或無污染的能源，如天然氣、潔凈煤和核能等。隨著社會(huì)的發(fā)展,可再生能源在整個(gè)能源體系中的比例不斷上升,到21世紀(jì)的后半葉，其比重將達(dá)到50％.5.3.4綠色能源07四月2023湖南科大化學(xué)化工學(xué)院875.3.4綠色能源清潔燃料(1)清潔汽油四乙基鉛是最常用的汽油抗爆劑，從1921年被廣泛使用。缺點(diǎn)：四乙基鉛的毒性要比鉛及鉛的化合物大100倍。由于汽油中添加了四乙基鉛，導(dǎo)致鉛隨汽車尾氣被排放到大氣中，它幾乎對(duì)人體的所有器官都能夠造成損害。鉛的存在可使汽車尾氣凈化裝置中的催化劑“中毒”而失去凈化效果，使機(jī)動(dòng)車輛排放氮氧化物、一氧化碳等二次污染。07四月2023湖南科大化學(xué)化工學(xué)院885.3.4綠色能源無鉛汽油，是指提煉過程中沒有添加含鉛抗瀑劑的汽油，而是添加甲基叔丁基醚(MTBE)作為高辛烷值組分。無鉛汽油雖然基本上消除了汽車尾氣的鉛污染，但并沒有從根本上解決汽車尾氣的其他污染問題。清潔汽油。07四月2023湖南科大化學(xué)化工學(xué)院895.3.4綠色能源是常用的工業(yè)及民用燃料，可以作為汽車代用燃料。具有以下優(yōu)點(diǎn)：資源豐富，污染?。豢贡阅芎茫剂辖?jīng)濟(jì)；技術(shù)成熟，使用安全；可延長汽車發(fā)動(dòng)機(jī)壽命。天然氣的儲(chǔ)存方法：壓縮技術(shù)，吸附技術(shù)。缺點(diǎn)：動(dòng)力性低，燃料容器耐壓、密封等要求高，加氣站建設(shè)投資大，發(fā)動(dòng)機(jī)混合與控制技術(shù)要求高等。（2）天然氣和液化石油07四月2023湖南科大化學(xué)化工學(xué)院905.3.4綠色能源（3）二甲醚是一種較理想的汽車代用燃料優(yōu)點(diǎn)：

極易壓縮液化，儲(chǔ)存運(yùn)輸比液化石油氣更安全。燃燒性能好，熱效率高，燃燒過程中無殘留物、無黑煙，CO、NOx排量低，是公認(rèn)的清潔能源。應(yīng)用：

替代柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料替代液化石油氣作民用清潔燃料工業(yè)生產(chǎn)：

甲醇脫水工藝、合成氣直接合成工藝。07四月2023湖南科大化學(xué)化工學(xué)院915.3.4綠色能源2.燃料電池發(fā)展燃料電池是一條重要出路

燃料電池直接將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能沒有任何機(jī)械和熱的中間媒介。燃料電池取決于不同用途，其效率可高達(dá)90%。靠這種高效率，以燃料電池技術(shù)為基礎(chǔ)的發(fā)電廠，比起普通發(fā)電廠將消耗更少的燃料，同時(shí)相應(yīng)地減少了污染物的排放。07四月2023湖南科大化學(xué)化工學(xué)院925.3.4綠色能源燃料電池高轉(zhuǎn)化效率的關(guān)鍵在于用催化劑來控制燃料與氧的反應(yīng)，而此反應(yīng)溫度高達(dá)1000oC左右。要在如此高的溫度下維持長期運(yùn)轉(zhuǎn)，還需要解決一些技術(shù)障礙，包括：在高溫下催化劑不被破壞的方法，避免陶瓷結(jié)構(gòu)的破裂和泄漏設(shè)計(jì)在足夠小的體積內(nèi)能傳導(dǎo)充足的氧離子的陶瓷材料等。07四月2023湖南科大化學(xué)化工學(xué)院935.3.4綠色能源氫氣由于燃料熱效高，而且產(chǎn)物為水，因此被認(rèn)為是未來最理想的高效清潔能源。氫氣燃料電池早已研究成功，而且用它驅(qū)動(dòng)的汽車已問世。但由于氫氣成本較高，無論烴類制氫或電解制氫作為燃料使用，都缺乏競爭力。3.氫能07四月2023湖南科大化學(xué)化工學(xué)院945.3.4綠色能源生物制氫技術(shù)：以制糖廢液，纖維素廢液和污泥廢液為原料，采用微生物培養(yǎng)法制取氫是很有希望的途徑，其關(guān)鍵是保持氫化酶的穩(wěn)定性，以便能采用通常發(fā)酵法連續(xù)生產(chǎn)制氫的技術(shù)。廉價(jià)獲取氫的方法研究

07四月2023湖南科大化學(xué)化工學(xué)院955.3.4綠色能源國外的研究：主要集中于固定化微生物制氫技術(shù)，現(xiàn)在已發(fā)現(xiàn)以聚丙烯酰胺將氫產(chǎn)生菌丁酸梭菌包埋固定化，可用于由葡萄糖發(fā)酵生產(chǎn)氫。最近又發(fā)現(xiàn)用瓊脂固定化，生產(chǎn)氫的速度是聚丙烯酰胺固定化菌種的三倍。利用這種固定化氫產(chǎn)生菌，可以用工業(yè)廢水中的有機(jī)物有效地生產(chǎn)氫。07四月2023湖南科大化學(xué)化工學(xué)院965.3.4綠色能源國內(nèi)：以厭氧活性污泥為原料的有機(jī)廢水發(fā)酵法制氫技術(shù)研究取得了重要突破，已實(shí)現(xiàn)中試規(guī)模連續(xù)非固定菌生物制氫，生產(chǎn)成本據(jù)稱已低于電解法制氫。07四月2023湖南科大化學(xué)化工學(xué)院975.3.4綠色能源貯氫材料的研究貯氫材料的研究：因?yàn)闅錃鈫挝惑w積的能量密度低，要靠高壓壓縮貯存，能耗很高，而且存在安全隱患。目前稀土合金貯氫材料的研究取得了良好的進(jìn)展，可以預(yù)料不久的將來廉價(jià)制氫和貯氫材料技術(shù)將取得突破并實(shí)用化。07四月2023湖南科大化學(xué)化工學(xué)院985.3.4綠色能源4.生物質(zhì)能生物質(zhì)能是指通過植物的光合作用，把太陽能變成有機(jī)物而儲(chǔ)藏的能量。生物質(zhì)能是僅次于煤炭、石油、天然氣的第四大能源，在整個(gè)能源系統(tǒng)占有重要地位。生物質(zhì)能是人類最古老的能源，它一直是人類賴以生存的重要能源之一，在世界能源消耗中，生物質(zhì)能約占總能耗的14％，但在一些發(fā)展中國家占40％以上。廣義的生物質(zhì)能包括一切以生物質(zhì)為載體的能量，具有可再生性。采用新技術(shù)生產(chǎn)的各種生物質(zhì)替代燃料，主要用于生活、供熱和發(fā)電等方面。07四月2023湖南科大化學(xué)化工學(xué)院995.3.4綠色能源（1）沼氣的應(yīng)用沼氣是我國農(nóng)村正在應(yīng)用并且是一種極有前途的綠色能源。沼氣是由有機(jī)物質(zhì)如人畜糞便、秸稈、雜草、污泥、工業(yè)有機(jī)廢水等，在厭氧條件下，通過各類厭氧微生物的分解代謝作用而產(chǎn)生的。它是一種多成分混合氣體，其主要成分為甲烷和二氧化碳，并含有少量的一氧化碳、氫、氧、硫化氫和氮等。其中甲烷約占所產(chǎn)生的各種氣體的60％~80％。07四月2023湖南科大化學(xué)化工學(xué)院1005.3.4綠色能源（2）燃料乙醇乙醇，它以玉米、小麥、薯類、糖蜜或植物等為原料，經(jīng)發(fā)酵、蒸餾而制成。將乙醇進(jìn)一步脫水再經(jīng)過不同形式的變性處理后成為變性燃料乙醇。燃料乙醇也就是加入汽油中的品質(zhì)改善劑。車用乙醇汽油中，乙醇既是一種能源，又是一種良好的汽油增氧劑和高辛烷值調(diào)和組分，用以代替四乙基鉛和MTBE。用乙醇作增氧劑，可