綠色化學(xué)碩士研究論文
綠色化學(xué)碩士研究論文
綠色化學(xué)教育已成為21世紀(jì)化學(xué)學(xué)習(xí)與教學(xué)的新挑戰(zhàn)，而化學(xué)教學(xué)迎接綠色化學(xué)教育新挑戰(zhàn)的重要對(duì)策之一就是研究綠色化學(xué)在化學(xué)教學(xué)方面的命題。下文是學(xué)習(xí)啦小編為大家搜集整理的關(guān)于綠色化學(xué)碩士研究論文的內(nèi)容，歡迎大家閱讀參考!
綠色化學(xué)碩士研究論文篇1
淺談生活中的綠色化學(xué)
摘 要：當(dāng)今社會(huì)環(huán)境問(wèn)題日益嚴(yán)峻，對(duì)于化學(xué)這門(mén)能污染環(huán)境，更能治理環(huán)境的科學(xué)肩上所負(fù)有的責(zé)任就更顯得日益沉重。“綠色化學(xué)”這一理念的落實(shí)也更顯得重要。下面本人就從綠色化學(xué)的一般概念及綠色化學(xué)與環(huán)境保護(hù)的關(guān)系，化學(xué)反應(yīng)條件的綠色化、化學(xué)反應(yīng)途徑的綠色化及產(chǎn)品綠色化等方面，就綠色化學(xué)對(duì)環(huán)境的友好性進(jìn)行了闡述，展望了綠色化學(xué)在環(huán)境保護(hù)方面的發(fā)展前景。
關(guān)鍵詞：綠色化學(xué); 環(huán)境保護(hù); 可持續(xù)發(fā)展; 綠色能源
當(dāng)今時(shí)代，人類(lèi)的生活與化學(xué)息息相關(guān)。無(wú)論是衣、食、住、行，都離不開(kāi)化學(xué)。同時(shí)，對(duì)資源的開(kāi)發(fā)利用成為了當(dāng)今社會(huì)面臨的制約經(jīng)濟(jì)發(fā)展、影響環(huán)境的重要因素。因此，可循環(huán)利用、可持續(xù)發(fā)展、綠色化學(xué)生產(chǎn)被人們提上了議事議程。
我們都知道，隨著工業(yè)化的大范圍普及，環(huán)境污染問(wèn)題已經(jīng)到了不能再忽略的地步了。尤其我們發(fā)展中國(guó)家，化工生產(chǎn)需求很大，而對(duì)能源的二次回收利用的不夠直接造成的環(huán)境破壞遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他發(fā)達(dá)國(guó)家。這對(duì)我們的經(jīng)濟(jì)建設(shè)造成了巨大的負(fù)面影響。如何正確、有效地解決這個(gè)問(wèn)題，是每一個(gè)中國(guó)人的責(zé)任。
其實(shí)，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展是戰(zhàn)略已成為世界許多國(guó)家指導(dǎo)經(jīng)濟(jì)，社會(huì)發(fā)展的總體戰(zhàn)略，即經(jīng)濟(jì)的發(fā)展必須和人口、環(huán)境、資源統(tǒng)籌考慮。1987年世界環(huán)境與發(fā)展委員會(huì)提出采用可持續(xù)發(fā)展的總原則是：“今天的人類(lèi)不應(yīng)以犧牲今后幾代人的幸福而滿足其需要。”可持續(xù)發(fā)展的核心思想是在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)，注意保護(hù)資源和改善環(huán)境，合理地保護(hù)和改善環(huán)境為可持續(xù)發(fā)展提供物質(zhì)基礎(chǔ)。環(huán)境對(duì)發(fā)展的約束是由于不合理的發(fā)展破壞了環(huán)境所致，而合理的發(fā)展又為治理環(huán)境提供了更多的技術(shù)和資金。
一、強(qiáng)化綠色化學(xué)意識(shí)
綠色化學(xué)是用化學(xué)去預(yù)防污染，是設(shè)計(jì)研究沒(méi)有或僅有盡可能小的環(huán)境負(fù)作用的、并在技術(shù)上經(jīng)濟(jì)上可行的化學(xué)品和化學(xué)過(guò)程。它是在始端就采用污染預(yù)防的科學(xué)手段，使過(guò)程和終端均有零排放或零污染。從根本上區(qū)別于那些通過(guò)“三廢”處理與利用來(lái)治理污染的化學(xué)方法，最大限度的追求“原子經(jīng)濟(jì)性”。綠色化學(xué)不同于傳統(tǒng)的化學(xué)，它需將綠色化學(xué)思想貫穿于化學(xué)始終，使化學(xué)在設(shè)計(jì)、合成、分析等每一個(gè)環(huán)節(jié)都應(yīng)與環(huán)境的相容無(wú)害。
二、快速有效的篩選
在化合物的篩選過(guò)程中，可以應(yīng)用組合化學(xué)技術(shù)，對(duì)不同的分子結(jié)構(gòu)單元進(jìn)行組合合成，得到成千上萬(wàn)個(gè)產(chǎn)物以滿足下一步高通量篩選系統(tǒng)(hts)的需要，目前通過(guò)改進(jìn)的組合化學(xué)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(gè)已知的有機(jī)合成反應(yīng)盡可能全的資料庫(kù)，然后再確定目標(biāo)產(chǎn)物后，第一步找出一切可以產(chǎn)生目標(biāo)產(chǎn)物的反應(yīng);第二步把這些反應(yīng)的原料作為中間目標(biāo)產(chǎn)物找出一切可產(chǎn)生它們的反應(yīng)，依次類(lèi)推下去，直到得出一些反應(yīng)路線正好使用我們預(yù)定的原料。在搜索過(guò)程中，計(jì)算機(jī)按我們制定的評(píng)估方法自動(dòng)地比較可能的反應(yīng)途徑，隨時(shí)排除不適合的，以便最終找到廉價(jià)、物美、不浪費(fèi)資源、不污染環(huán)境的最佳途徑。所以，將組合化學(xué)技術(shù)和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用到化學(xué)合成中，是一種經(jīng)濟(jì)、快速的策略，為綠色化學(xué)的實(shí)現(xiàn)提供了極大的可能性。
三、開(kāi)發(fā)綠色反應(yīng)，提高原子利用率
在化學(xué)合成特別是有機(jī)合成中，減少?gòu)U物的關(guān)鍵是提高選擇性問(wèn)題，即選擇最佳反應(yīng)途徑，使反應(yīng)物原子盡可能多地轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物原子，最大限度地減少副產(chǎn)物，才會(huì)真正減少?gòu)U物的生成。對(duì)于大宗基本有機(jī)原料的生產(chǎn)來(lái)說(shuō)，選擇原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)十分重要。sd-chemieinc.公司最近成功地開(kāi)發(fā)了一個(gè)新的合成路線：固體氧化物催化劑合成的無(wú)廢水工藝，事實(shí)證明其能夠達(dá)到零廢水排放、零硝酸鹽排放，并且沒(méi)有或很少nox釋放。同時(shí)，新合成路線大大減少了水和能量的消耗。由此可見(jiàn)，對(duì)于已在工業(yè)上應(yīng)用的原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)，也還需要從環(huán)境保護(hù)和技術(shù)經(jīng)濟(jì)等方面繼續(xù)研究并加以改進(jìn)。
四、采用無(wú)毒無(wú)害的原料
為使制得的中間體具有進(jìn)一步轉(zhuǎn)化所需的官能團(tuán)和反應(yīng)性，在現(xiàn)有化工生產(chǎn)中仍使用劇毒的光氣和氫氰酸等作為原料。為了人類(lèi)健康和社區(qū)安全，需要用無(wú)毒無(wú)害的原料代替它們來(lái)生產(chǎn)所需的化工產(chǎn)品。在代替劇毒氫氰酸原料方面，monsanto公司從無(wú)毒無(wú)害的二乙醇胺原料出發(fā)，經(jīng)過(guò)催化脫氫，開(kāi)發(fā)了安全生產(chǎn)氨基二乙酸鈉的新工藝，改變了過(guò)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(chǎn)一種橡膠防降解劑化學(xué)品家族的關(guān)鍵中間體4-adpa過(guò)程中，開(kāi)發(fā)了一個(gè)新的環(huán)境友好路線――使用堿性促進(jìn)劑實(shí)現(xiàn)氫對(duì)芳環(huán)的親核取代反應(yīng)，替代了傳統(tǒng)的氯化反應(yīng)，不僅消除了大量劇毒氯氣的儲(chǔ)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(xué)品
生物質(zhì)是可再生性資源，利用生物質(zhì)代替當(dāng)前廣泛使用的礦物質(zhì)資源可大大減輕對(duì)資源和環(huán)境的壓力，是保護(hù)環(huán)境的一個(gè)長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展方向。frost報(bào)道以葡萄糖為原料，通過(guò)酶反應(yīng)可制得乙二酸、鄰苯二酚和對(duì)苯二酚等。尤其是不需要從傳統(tǒng)的苯酐始采制運(yùn)作為尼龍?jiān)霞憾崛〉昧孙@著進(jìn)展。由于苯是己知的治癌物質(zhì)，以經(jīng)濟(jì)和技術(shù)上可行的方式，從合成大量的有機(jī)原料中取除苯是具有競(jìng)爭(zhēng)力的綠色化學(xué)目標(biāo)。
六、開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)綠色產(chǎn)品
綠色產(chǎn)品，或指環(huán)境友好產(chǎn)品，是指產(chǎn)品在使用過(guò)程中和使用后不會(huì)危害生態(tài)環(huán)境和人體健康，產(chǎn)品具有合理的使用功能及使用壽命，產(chǎn)品易于回收、利用和再生，報(bào)廢后易于處置，在環(huán)境條件下易于降解。如為日常生活使用生產(chǎn)的包裝材料，可以進(jìn)行再利用，目前大量使用的聚苯乙烯發(fā)泡塑料快餐盒，使用以后成為垃圾，在自然條件下，需數(shù)百年方能降解，對(duì)環(huán)境帶來(lái)嚴(yán)重的影響。為了加速它的自然降解，我們生產(chǎn)時(shí)可以在其中加入光敏劑、化學(xué)助劑等，使其在使用后幾個(gè)月內(nèi)即分解成無(wú)害物質(zhì)。
總之，我國(guó)在制定經(jīng)濟(jì)發(fā)展目標(biāo)和政策時(shí)，應(yīng)充分考慮環(huán)境問(wèn)題。若經(jīng)濟(jì)政策既能帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益又不損害環(huán)境，它們就能促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。反之，如果可能帶來(lái)環(huán)境損失，就需要調(diào)整計(jì)劃，以便抵消這些損失。我們只有堅(jiān)持“經(jīng)濟(jì)建設(shè)、城鄉(xiāng)建設(shè)和環(huán)境建設(shè)同步規(guī)劃、同步實(shí)施、同步發(fā)展”的指導(dǎo)方針，才能實(shí)現(xiàn)人口、資源、環(huán)境與發(fā)展的良性循環(huán)，給子孫后代創(chuàng)造更好的生存和發(fā)展條件。
綠色化學(xué)碩士研究論文篇2
淺議綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)
【摘要】加強(qiáng)綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)是綠色化學(xué)研究的重要內(nèi)容，是培養(yǎng)具有綠色化學(xué)理念和環(huán)保意識(shí)的化學(xué)人才的需要。通過(guò)實(shí)驗(yàn)室管理、污染物質(zhì)處理和實(shí)驗(yàn)教學(xué)改進(jìn)等角度實(shí)現(xiàn)綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的目標(biāo)，可以改善化學(xué)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境，減少實(shí)驗(yàn)室污染和保護(hù)師生健康的保障。
【關(guān)鍵詞】綠色化學(xué);實(shí)驗(yàn)室;建設(shè)
化學(xué)是一門(mén)實(shí)驗(yàn)科學(xué)，化學(xué)實(shí)驗(yàn)是高校化學(xué)教學(xué)的重要組成部分。[1]每天都有大批大學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行著各種各樣的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，其中許多學(xué)校排放的廢物很少處理，雖然每次排放量不算大，但由于不同專(zhuān)業(yè)的學(xué)生重復(fù)同樣的實(shí)驗(yàn)，每年周而復(fù)始的進(jìn)行，會(huì)給排放區(qū)附近造成排放污染，累計(jì)效應(yīng)實(shí)在不可輕視.可以說(shuō)幾乎每個(gè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室都是一個(gè)小型的環(huán)境污染源。隨著綠色化學(xué)日益深入人心，高校的化學(xué)實(shí)驗(yàn)室作為不可忽視的污染源，成為了環(huán)境威脅的一個(gè)重要方面。因此，創(chuàng)建高校綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)室勢(shì)在必行。
綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)室是以綠色化學(xué)為指導(dǎo)，對(duì)環(huán)境無(wú)顯著毒副作用的實(shí)驗(yàn)室。綠色化學(xué)的核心是“杜絕污染源”。[2]用預(yù)防化學(xué)污染的新思想和新技術(shù)，對(duì)常規(guī)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改革而形成的化學(xué)實(shí)驗(yàn)新方法。用盡可能少的試劑來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，從而極大地減少實(shí)驗(yàn)室的“三廢”，降低污染程度和不必要的浪費(fèi)，以實(shí)現(xiàn)綠色化學(xué)要求盡可能少的負(fù)作用的理想和目標(biāo)。綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)的目標(biāo)和任務(wù)是主動(dòng)地減少和消除實(shí)驗(yàn)室的化學(xué)污染，而不是被動(dòng)地治理污染，這與綠色化學(xué)倡導(dǎo)的零污染或零排放理念是一致的。要達(dá)到綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)的目標(biāo)，應(yīng)該注意從以下幾個(gè)方面做起：
1 培養(yǎng)和提高綠色化意識(shí)
在提倡綠色生活的今天，綠色化學(xué)思想已經(jīng)逐步滲透于化學(xué)教育中，而化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的綠色化問(wèn)題不僅關(guān)系到師生健康與環(huán)境，還關(guān)系到學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)、環(huán)保意識(shí)的培養(yǎng)。因而，化學(xué)教育工作者首先要改變傳統(tǒng)的思維方式，要在實(shí)驗(yàn)室的整體運(yùn)作過(guò)程中體現(xiàn)出綠色化學(xué)思想。化學(xué)老師要樹(shù)立可持續(xù)發(fā)展的觀念，把綠色化學(xué)貫穿于化學(xué)教育之中，老師不僅要系統(tǒng)地學(xué)習(xí)綠色化學(xué)的理論知識(shí)，還要學(xué)習(xí)綠色化學(xué)技術(shù)的最新研究成果和發(fā)展方向，以及與之相關(guān)的學(xué)科知識(shí)。要充分利用各種宣傳工具和媒體宣傳綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)課上不僅要使學(xué)生掌握各種實(shí)驗(yàn)理論和操作方法，更要加強(qiáng)培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生時(shí)刻注意節(jié)約藥品，能少用的一定要少用，能回收的一定要回收，能循環(huán)使用的一定要循環(huán)使用，這樣既節(jié)省了實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)，又減少了“三廢”，保護(hù)了環(huán)境。實(shí)驗(yàn)教師應(yīng)從我做起，既要耐心、細(xì)致的言傳身教，又要認(rèn)真、嚴(yán)格地要求學(xué)生，做保護(hù)環(huán)境的模范，才能在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中逐漸培養(yǎng)學(xué)生的綠色理念。
2 化學(xué)實(shí)驗(yàn)室管理的綠色化
實(shí)驗(yàn)室藥品的保存和使用管理，必須遵循科學(xué)化、準(zhǔn)確化和數(shù)量化的要求。試劑的存放應(yīng)采用分類(lèi)存放原則，實(shí)驗(yàn)室常規(guī)所用的化學(xué)藥品與實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備室所用化學(xué)試劑分開(kāi);劇毒化學(xué)藥品、易燃易爆化學(xué)藥品與一般化學(xué)藥品分開(kāi)。根據(jù)不同化學(xué)藥品的特性存放，對(duì)一些易揮發(fā)、易升華，易潮解、水解、風(fēng)化、氧化或易與二氧化碳反應(yīng)的化學(xué)藥品，應(yīng)分別采用蠟封、油封、水封、避光、低溫、通風(fēng)、防震、防碰等方法進(jìn)行保管。
化學(xué)試驗(yàn)室還應(yīng)做好定期檢查工作. 檢查化學(xué)試劑包裝是否完好,試劑有無(wú)變質(zhì)，標(biāo)簽有無(wú)脫落,危險(xiǎn)品有無(wú)混放，以及試劑存放室有無(wú)隱患等現(xiàn)象,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理。[3]化學(xué)試劑配用要科學(xué)化、定量化。試劑配制是實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)，一定要做到規(guī)范操作準(zhǔn)確計(jì)量，注意控制溶液的濃度和用量，不僅可以降低實(shí)驗(yàn)成本，而且可以增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的安全性，減少對(duì)環(huán)境的污染。
3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的綠色化
化學(xué)實(shí)驗(yàn)與化工生產(chǎn)有不同之處，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的選擇機(jī)動(dòng)性很大，而產(chǎn)生的廢物隨實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的不同而有很大不同。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的選擇應(yīng)注重典型性、代表性和環(huán)境毒害性最小。在能夠很好地讓學(xué)生實(shí)踐理論知識(shí)獲得動(dòng)手操作能力的前提下，要充分考慮試劑和產(chǎn)物的毒性以及整個(gè)過(guò)程所產(chǎn)生的“三廢”對(duì)環(huán)境的污染情況，盡量排除或減少對(duì)環(huán)境污染大、毒性大、危險(xiǎn)性大、“三廢”處理有困難的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，而選擇低毒、污染小、反應(yīng)過(guò)程副反應(yīng)少且后處理容易的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。同時(shí)注重實(shí)驗(yàn)過(guò)程中和實(shí)驗(yàn)后及時(shí)回收并妥善處理排除的廢氣、廢水和固體廢物。積極采用新方法使中間產(chǎn)物和最終產(chǎn)品均對(duì)人體健康和環(huán)境無(wú)毒、無(wú)害。多設(shè)計(jì)和制作一些全封閉的成套裝置，可以有效地防止有毒氣體的污染。
4 發(fā)展微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)，減少環(huán)境污染
所謂微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)，就是在微型的化學(xué)儀器裝置中進(jìn)行的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，是以盡可能少的化學(xué)試劑而獲得比較明顯的反應(yīng)結(jié)果和準(zhǔn)確的化學(xué)信息的一種新型方法。微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)是在綠色化學(xué)思想指導(dǎo)下用預(yù)防化學(xué)污染的新實(shí)驗(yàn)思想、新方法和新技術(shù)對(duì)常規(guī)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改革和發(fā)展的必然結(jié)果。采用微型實(shí)驗(yàn)技術(shù)，不僅可大幅度減少實(shí)驗(yàn)費(fèi)用，而且可以擴(kuò)大化學(xué)實(shí)驗(yàn)的覆蓋面，提高化學(xué)教學(xué)質(zhì)量。其優(yōu)點(diǎn)是減少試劑用量，僅為常規(guī)實(shí)驗(yàn)的十分之一至千分之一降低實(shí)驗(yàn)排廢量，減少環(huán)境污染，縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間，且安全可靠。[4-5]微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)作為綠色化學(xué)的一項(xiàng)方法和技術(shù)，已在國(guó)內(nèi)外日益得到重視和推廣。
開(kāi)展微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)有利于培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，增強(qiáng)環(huán)境意識(shí)。通過(guò)由常量到微型實(shí)驗(yàn)的方法演變，使學(xué)生體會(huì)到如何利用化學(xué)基本原理來(lái)重新設(shè)計(jì)、改造、組合各種儀器裝置，以滿足不同規(guī)格的實(shí)驗(yàn)要求。這個(gè)靈活應(yīng)用知識(shí)的過(guò)程，對(duì)活躍學(xué)生的思路，激發(fā)他們的創(chuàng)造力將起到積極的作用。另外，微型制備實(shí)驗(yàn)把合成產(chǎn)物的數(shù)量控制在不超過(guò)后續(xù)測(cè)試的需用量作為原則。這樣，既滿足實(shí)驗(yàn)所需獲取的化學(xué)信息的要求，又大幅度地降低原料試劑的用量，減少化學(xué)反應(yīng)對(duì)環(huán)境的污染，其經(jīng)濟(jì)效益是顯而易見(jiàn)的。同時(shí)，試劑量可使反應(yīng)時(shí)間縮小，一些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更易觀察，有良好的教學(xué)效果。
5 實(shí)驗(yàn)室廢棄物的處理
在化學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中所產(chǎn)生的一些廢氣、廢水、廢渣，都應(yīng)該按照國(guó)家要求的排放標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行處理。隨時(shí)收集、集中處理和回收使用是人們對(duì)綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的基本要求。
5.1 廢水處理。
化學(xué)實(shí)驗(yàn)室廢水的數(shù)量相對(duì)較大，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)設(shè)有廢酸桶和廢堿桶，對(duì)不含有毒害離子的稀酸和稀堿廢水，在實(shí)驗(yàn)時(shí)隨時(shí)收集于相應(yīng)的桶中，達(dá)到一定數(shù)量時(shí)相互中和并調(diào)節(jié)pH值達(dá)到6-9后，直接排入下水道。實(shí)驗(yàn)室內(nèi)還設(shè)有多種廢液瓶，對(duì)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(biāo)記并妥善保存，待期末進(jìn)行綜合處理。