綠色化學碩士研究論文
綠色化學教育已成為21世紀化學學習與教學的新挑戰，而化學教學迎接綠色化學教育新挑戰的重要對策之一就是研究綠色化學在化學教學方面的命題。下文是小編為大家蒐集整理的關於的內容，歡迎大家閱讀參考!
篇1
淺談生活中的綠色化學
摘 要：當今社會環境問題日益嚴峻，對於化學這門能汙染環境，更能治理環境的科學肩上所負有的責任就更顯得日益沉重。“綠色化學”這一理念的落實也更顯得重要。下面本人就從綠色化學的一般概念及綠色化學與環境保護的關係，化學反應條件的綠色化、化學反應途徑的綠色化及產品綠色化等方面，就綠色化學對環境的友好性進行了闡述，展望了綠色化學在環境保護方面的發展前景。
關鍵詞：綠色化學; 環境保護; 可持續發展; 綠色能源
當今時代，人類的生活與化學息息相關。無論是衣、食、住、行，都離不開化學。同時，對資源的開發利用成為了當今社會面臨的制約經濟發展、影響環境的重要因素。因此，可迴圈利用、可持續發展、綠色化學生產被人們提上了議事議程。
我們都知道，隨著工業化的大範圍普及，環境汙染問題已經到了不能再忽略的地步了。尤其我們發展中國家，化工生產需求很大，而對能源的二次回收利用的不夠直接造成的環境破壞遠遠高於其他發達國家。這對我們的經濟建設造成了巨大的負面影響。如何正確、有效地解決這個問題，是每一箇中國人的責任。
其實，實現可持續發展是戰略已成為世界許多國家指導經濟，社會發展的總體戰略，即經濟的發展必須和人口、環境、資源統籌考慮。1987年世界環境與發展委員會提出採用可持續發展的總原則是：“今天的人類不應以犧牲今後幾代人的幸福而滿足其需要。”可持續發展的核心思想是在經濟發展的同時，注意保護資源和改善環境，合理地保護和改善環境為可持續發展提供物質基礎。環境對發展的約束是由於不合理的發展破壞了環境所致，而合理的發展又為治理環境提供了更多的技術和資金。
一、強化綠色化學意識
綠色化學是用化學去預防汙染，是設計研究沒有或僅有儘可能小的環境負作用的、並在技術上經濟上可行的化學品和化學過程。它是在始端就採用汙染預防的科學手段，使過程和終端均有零排放或零汙染。從根本上區別於那些通過“三廢”處理與利用來治理汙染的化學方法，最大限度的追求“原子經濟性”。綠色化學不同於傳統的化學，它需將綠色化學思想貫穿於化學始終，使化學在設計、合成、分析等每一個環節都應與環境的相容無害。
二、快速有效的篩選
在化合物的篩選過程中，可以應用組合化學技術，對不同的分子結構單元進行組合合成，得到成千上萬個產物以滿足下一步高通量篩選系統***hts***的需要，目前通過改進的組合化學已可以得到各純度較高的單一化合物供hts篩選之用。首先建立一個已知的有機合成反應儘可能全的資料庫，然後再確定目標產物後，第一步找出一切可以產生目標產物的反應;第二步把這些反應的原料作為中間目標產物找出一切可產生它們的反應，依次類推下去，直到得出一些反應路線正好使用我們預定的原料。在搜尋過程中，計算機按我們制定的評估方法自動地比較可能的反應途徑，隨時排除不適合的，以便最終找到廉價、物美、不浪費資源、不汙染環境的最佳途徑。所以，將組合化學技術和計算機輔助設計技術應用到化學合成中，是一種經濟、快速的策略，為綠色化學的實現提供了極大的可能性。
三、開發綠色反應，提高原子利用率
在化學合成特別是有機合成中，減少廢物的關鍵是提高選擇性問題，即選擇最佳反應途徑，使反應物原子儘可能多地轉化為產物原子，最大限度地減少副產物，才會真正減少廢物的生成。對於大宗基本有機原料的生產來說，選擇原子經濟反應十分重要。sd-chemieinc.公司最近成功地開發了一個新的合成路線：固體氧化物催化劑合成的無廢水工藝，事實證明其能夠達到零廢水排放、零硝酸鹽排放，並且沒有或很少nox釋放。同時，新合成路線大大減少了水和能量的消耗。由此可見，對於已在工業上應用的原子經濟反應，也還需要從環境保護和技術經濟等方面繼續研究並加以改進。
四、採用無毒無害的原料
為使製得的中間體具有進一步轉化所需的官能團和反應性，在現有化工生產中仍使用劇毒的光氣和氫氰酸等作為原料。為了人類健康和社群安全，需要用無毒無害的原料代替它們來生產所需的化工產品。在代替劇毒氫氰酸原料方面，monsanto公司從無毒無害的二乙醇胺原料出發，經過催化脫氫，開發了安全生產氨基二乙酸鈉的新工藝，改變了過去的以氨、甲醛和氫氰酸為原料的二步合成路線，避免了使用劇毒氫氰酸原料。flexsys americal.p.在生產一種橡膠防降解劑化學品家族的關鍵中間體4-adpa過程中，開發了一個新的環境友好路線――使用鹼性促進劑實現氫對芳環的親核取代反應，替代了傳統的氯化反應，不僅消除了大量劇毒氯氣的儲存、使用和處理，也大大減少了廢物的排放。
五、利用可再生的資源合成化學品
生物質是可再生性資源，利用生物質代替當前廣泛使用的礦物質資源可大大減輕對資源和環境的壓力，是保護環境的一個長遠的發展方向。frost報道以葡萄糖為原料，通過酶反應可製得乙二酸、鄰苯二酚和對苯二酚等。尤其是不需要從傳統的苯酐始採製運作為尼龍原料己二酸取得了顯著進展。由於苯是己知的治癌物質，以經濟和技術上可行的方式，從合成大量的有機原料中取除苯是具有競爭力的綠色化學目標。
六、開發和生產綠色產品
綠色產品，或指環境友好產品，是指產品在使用過程中和使用後不會危害生態環境和人體健康，產品具有合理的使用功能及使用壽命，產品易於回收、利用和再生，報廢后易於處置，在環境條件下易於降解。如為日常生活使用生產的包裝材料，可以進行再利用，目前大量使用的聚苯乙烯發泡塑料快餐盒，使用以後成為垃圾，在自然條件下，需數百年方能降解，對環境帶來嚴重的影響。為了加速它的自然降解，我們生產時可以在其中加入光敏劑、化學助劑等，使其在使用後幾個月內即分解成無害物質。
總之，我國在制定經濟發展目標和政策時，應充分考慮環境問題。若經濟政策既能帶來經濟效益又不損害環境，它們就能促進經濟的可持續發展。反之，如果可能帶來環境損失，就需要調整計劃，以便抵消這些損失。我們只有堅持“經濟建設、城鄉建設和環境建設同步規劃、同步實施、同步發展”的指導方針，才能實現人口、資源、環境與發展的良性迴圈，給子孫後代創造更好的生存和發展條件。
篇2
淺議綠色化學實驗室建設
【摘要】加強綠色化學實驗室建設是綠色化學研究的重要內容，是培養具有綠色化學理念和環保意識的化學人才的需要。通過實驗室管理、汙染物質處理和實驗教學改進等角度實現綠色化學實驗室的目標，可以改善化學實驗室環境，減少實驗室汙染和保護師生健康的保障。
【關鍵詞】綠色化學;實驗室;建設
化學是一門實驗科學，化學實驗是高校化學教學的重要組成部分。[1]每天都有大批大學生在實驗室進行著各種各樣的化學實驗，其中許多學校排放的廢物很少處理，雖然每次排放量不算大，但由於不同專業的學生重複同樣的實驗，每年周而復始的進行，會給排放區附近造成排放汙染，累計效應實在不可輕視.可以說幾乎每個化學實驗室都是一個小型的環境汙染源。隨著綠色化學日益深入人心，高校的化學實驗室作為不可忽視的汙染源，成為了環境威脅的一個重要方面。因此，建立高校綠色化學實驗室勢在必行。
綠色化學實驗室是以綠色化學為指導，對環境無顯著毒副作用的實驗室。綠色化學的核心是“杜絕汙染源”。[2]用預防化學汙染的新思想和新技術，對常規實驗進行改革而形成的化學實驗新方法。用盡可能少的試劑來進行實驗，從而極大地減少實驗室的“三廢”，降低汙染程度和不必要的浪費，以實現綠色化學要求儘可能少的負作用的理想和目標。綠色化學實驗的目標和任務是主動地減少和消除實驗室的化學汙染，而不是被動地治理汙染，這與綠色化學倡導的零汙染或零排放理念是一致的。要達到綠色化學實驗的目標，應該注意從以下幾個方面做起：
1 培養和提高綠色化意識
在提倡綠色生活的今天，綠色化學思想已經逐步滲透於化學教育中，而化學實驗室的綠色化問題不僅關係到師生健康與環境，還關係到學生科學素養、環保意識的培養。因而，化學教育工作者首先要改變傳統的思維方式，要在實驗室的整體運作過程中體現出綠色化學思想。化學老師要樹立可持續發展的觀念，把綠色化學貫穿於化學教育之中，老師不僅要系統地學習綠色化學的理論知識，還要學習綠色化學技術的最新研究成果和發展方向，以及與之相關的學科知識。要充分利用各種宣傳工具和媒體宣傳綠色化學實驗，在實驗課上不僅要使學生掌握各種實驗理論和操作方法，更要加強培養學生的環保意識，引導學生時刻注意節約藥品，能少用的一定要少用，能回收的一定要回收，能迴圈使用的一定要迴圈使用，這樣既節省了實驗經費，又減少了“三廢”，保護了環境。實驗教師應從我做起，既要耐心、細緻的言傳身教，又要認真、嚴格地要求學生，做保護環境的模範，才能在實驗過程中逐漸培養學生的綠色理念。
2 化學實驗室管理的綠色化
實驗室藥品的儲存和使用管理，必須遵循科學化、準確化和數量化的要求。試劑的存放應採用分類存放原則，實驗室常規所用的化學藥品與實驗準備室所用化學試劑分開;劇毒化學藥品、易燃易爆化學藥品與一般化學藥品分開。根據不同化學藥品的特性存放，對一些易揮發、易昇華，易潮解、水解、風化、氧化或易與二氧化碳反應的化學藥品，應分別採用蠟封、油封、水封、避光、低溫、通風、防震、防碰等方法進行保管。
化學試驗室還應做好定期檢查工作. 檢查化學試劑包裝是否完好,試劑有無變質，標籤有無脫落,危險品有無混放，以及試劑存放室有無隱患等現象,發現問題及時處理。[3]化學試劑配用要科學化、定量化。試劑配製是實驗準備過程中的重要環節，一定要做到規範操作準確計量，注意控制溶液的濃度和用量，不僅可以降低實驗成本，而且可以增強實驗的安全性，減少對環境的汙染。
3 實驗內容的綠色化
化學實驗與化工生產有不同之處，實驗內容的選擇機動性很大，而產生的廢物隨實驗內容的不同而有很大不同。實驗內容的選擇應注重典型性、代表性和環境毒害性最小。在能夠很好地讓學生實踐理論知識獲得動手操作能力的前提下，要充分考慮試劑和產物的毒性以及整個過程所產生的“三廢”對環境的汙染情況，儘量排除或減少對環境汙染大、毒性大、危險性大、“三廢”處理有困難的實驗專案，而選擇低毒、汙染小、反應過程副反應少且後處理容易的實驗專案。同時注重實驗過程中和實驗後及時回收並妥善處理排除的廢氣、廢水和固體廢物。積極採用新方法使中間產物和最終產品均對人體健康和環境無毒、無害。多設計和製作一些全封閉的成套裝置，可以有效地防止有毒氣體的汙染。
4 發展微型化學實驗，減少環境汙染
所謂微型化學實驗，就是在微型的化學儀器裝置中進行的化學實驗，是以儘可能少的化學試劑而獲得比較明顯的反應結果和準確的化學資訊的一種新型方法。微型化學實驗是在綠色化學思想指導下用預防化學汙染的新實驗思想、新方法和新技術對常規實驗進行改革和發展的必然結果。採用微型實驗技術，不僅可大幅度減少實驗費用，而且可以擴大化學實驗的覆蓋面，提高化學教學質量。其優點是減少試劑用量，僅為常規實驗的十分之一至千分之一降低實驗排廢量，減少環境汙染，縮短實驗時間，且安全可靠。[4-5]微型化學實驗作為綠色化學的一項方法和技術，已在國內外日益得到重視和推廣。
開展微型化學實驗有利於培養學生嚴謹的科學態度，增強環境意識。通過由常量到微型實驗的方法演變，使學生體會到如何利用化學基本原理來重新設計、改造、組合各種儀器裝置，以滿足不同規格的實驗要求。這個靈活應用知識的過程，對活躍學生的思路，激發他們的創造力將起到積極的作用。另外，微型製備實驗把合成產物的數量控制在不超過後續測試的需用量作為原則。這樣，既滿足實驗所需獲取的化學資訊的要求，又大幅度地降低原料試劑的用量，減少化學反應對環境的汙染，其經濟效益是顯而易見的。同時，試劑量可使反應時間縮小，一些實驗現象更易觀察，有良好的教學效果。
5 實驗室廢棄物的處理
在化學實驗過程中所產生的一些廢氣、廢水、廢渣，都應該按照國家要求的排放標準進行處理。隨時收集、集中處理和回收使用是人們對綠色化學實驗室的基本要求。
5.1 廢水處理。
化學實驗室廢水的數量相對較大，實驗室內設有廢酸桶和廢鹼桶，對不含有毒害離子的稀酸和稀鹼廢水，在實驗時隨時收集於相應的桶中，達到一定數量時相互中和並調節pH值達到6-9後，直接排入下水道。實驗室內還設有多種廢液瓶，對有毒、高濃度或可回收利用的廢液，分別收集在不同的廢液瓶中，標記並妥善儲存，待期末進行綜合處理。
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