綠色化學

第一章 緒論第一節(jié)化學與環(huán)境問題1第二節(jié)化學與人類健康問題4第三節(jié)化學與可持續(xù)發(fā)展問題5一、傳統(tǒng)化學工業(yè)與傳統(tǒng)發(fā)展觀5二、綠色化學與可持續(xù)發(fā)展觀6第四節(jié)綠色化學的產(chǎn)生和發(fā)展6第五節(jié)綠色化學的基本概念與內(nèi)涵8一、綠色化學的內(nèi)涵8二、綠色化學與環(huán)境保護的差異9三、綠色化學與傳統(tǒng)化學的差異9四、綠色化學與清潔生產(chǎn)9五、大力發(fā)展綠色化學10第六節(jié)綠色化學教育11一、構(gòu)建綠色文化11二、實施綠色生產(chǎn)13三、倡導綠色消費14四、培養(yǎng)綠色化學人才14參考文獻15第二章 綠色化學基本原理第一節(jié)化學反應中的原子經(jīng)濟性16一、原子經(jīng)濟性概念16二、原子利用率與產(chǎn)率的區(qū)別16三、環(huán)境因子與環(huán)境商18第二節(jié)綠色化學十二原則19一、防止污染產(chǎn)生優(yōu)于污染治理19二、原子經(jīng)濟性20三、無害化學合成22四、設(shè)計安全化學品24五、采用安全的溶劑和助劑25六、盡可能提高能源的經(jīng)濟性28七、盡可能利用可再生資源來合成化學品29八、盡量減少衍生物生成30九、盡量采用高選擇性的催化劑30十、設(shè)計可降解的化學品31十一、發(fā)展預防污染的實時監(jiān)控技術(shù)31十二、盡量使用安全的化學物質(zhì)，防止化學事故的發(fā)生32參考文獻33第三章 綠色化學研究內(nèi)容和任務(wù)第一節(jié)設(shè)計更安全的化學品35一、用甲苯代替苯36二、更安全羧酸的設(shè)計36三、可降解的海洋船舶防污劑36第二節(jié)尋找綠色原料和試劑37一、原料的綠色化學評價37二、綠色原料碳酸二甲酯的合成與應用38三、二氧化碳的利用42四、生物質(zhì)資源的利用43五、綠色氧化劑的利用45第三節(jié)選擇合適的反應條件48一、綠色溶劑48二、無溶劑有機合成54三、高效催化劑54第四節(jié)設(shè)計理想的合成路線65一、開發(fā)原子經(jīng)濟性反應65二、提高合成反應的原子經(jīng)濟性的途徑66第五節(jié)尋找新的轉(zhuǎn)化方法69一、催化等離子體方法69二、電化學方法69三、光化學及其他輻射方法69參考文獻70第四章 綠色化學品的設(shè)計原理及應用第一節(jié)設(shè)計安全有效化學品的一般原則71一、“外部”效應原則71二、“內(nèi)部”效應原則72第二節(jié)設(shè)計安全有效化學品的方法73一、毒理學分析及相關(guān)分子設(shè)計74二、已知毒性機理與安全化學品的設(shè)計77三、已知構(gòu)效關(guān)系與安全化學品的設(shè)計80四、等電排置換與安全化學品的設(shè)計82五、生物利用率(度)最小化與相關(guān)分子設(shè)計85六、用具有相同功效而無毒的物質(zhì)替代有毒有害物質(zhì)87七、減少有毒輔助物品的使用87第三節(jié)設(shè)計可生物降解的化學品88一、生物降解的細菌基礎(chǔ)與降解途徑89二、化學結(jié)構(gòu)與生物降解性90三、基團貢獻法預測生物降解能力91四、設(shè)計可生物降解化學品的例子92第四節(jié)設(shè)計對水生生物更加安全的化學品94一、利用構(gòu)效關(guān)系預測對水生生物的毒性95二、物質(zhì)結(jié)構(gòu)和物理化學性質(zhì)對水生生物毒性的影響96三、分子結(jié)構(gòu)修飾降低對水生生物的毒性99四、設(shè)計對水生生物安全的化學品例子100第五節(jié)綠色化學產(chǎn)品的例子106一、綠色農(nóng)藥106二、綠色涂料108三、綠色表面活性劑109四、綠色活性染料110五、綠色制冷劑111六、綠色可降解聚合物111參考文獻112第五章 綠色有機合成方法和技術(shù)第一節(jié)組合化學113一、組合化學原理113二、組合化學的基本要求114三、組合化學的研究方法114第二節(jié)手性技術(shù)121一、手性和手性分子121二、不對稱催化合成122第三節(jié)無溶劑反應124第四節(jié)微波輻射技術(shù)125一、微波作用機理125二、微波在化學合成上的應用126第五節(jié)超聲化學130一、超聲波的作用機理130二、超聲化學的主要應用領(lǐng)域130第六節(jié)電化學合成134一、有機電合成的原理135二、有機電合成的新方法135三、有機電合成的應用136第七節(jié)光化學合成137一、光化學反應的基本原理138二、光化學反應的特點138第八節(jié)膜技術(shù)141一、膜分離技術(shù)141二、膜催化技術(shù)143三、膜化學反應器144第九節(jié)生物技術(shù)145一、生物技術(shù)及其發(fā)展145二、生物技術(shù)的分類和應用145第十節(jié)等離子體技術(shù)148一、電子回旋共振等離子體148二、射頻感應耦合等離子體149三、螺旋波等離子體149參考文獻150第六章 綠色化工生產(chǎn)技術(shù)第一節(jié)清潔生產(chǎn)的概念和內(nèi)容151一、清潔生產(chǎn)的概念151二、清潔生產(chǎn)的內(nèi)容151第二節(jié)清潔生產(chǎn)的途徑152一、產(chǎn)品的生產(chǎn)規(guī)模153二、原料的選擇153三、原料的綜合利用154四、清潔生產(chǎn)工藝的開發(fā)154第三節(jié)無機物清潔生產(chǎn)工藝159一、磷肥的清潔生產(chǎn)工藝159二、燒堿的清潔生產(chǎn)工藝162三、鉻酸酐的清潔生產(chǎn)工藝162第四節(jié)有機物清潔生產(chǎn)工藝163一、苯甲醛的清潔生產(chǎn)工藝164二、對苯二甲酸二甲酯氧化回收利用164第五節(jié)精細化學品清潔生產(chǎn)工藝165一、3,5-二氯苯胺的清潔生產(chǎn)166二、碳化硅晶須的清潔生產(chǎn)166第六節(jié)綠色化學評估167一、綠色化學評估的基本準則167二、生命周期評估168三、綠色化學化工過程的評估量度170參考文獻178第七章 綠色能源第一節(jié)新能源分類及發(fā)展180一、新能源分類180二、我國新能源利用發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢181第二節(jié)清潔燃料183一、清潔汽油183二、天然氣及液化石油氣184三、二甲醚185第三節(jié)氫能185一、制氫工藝186二、貯氫方法188第四節(jié)太陽能和風能189一、太陽能189二、風能193第五節(jié)生物質(zhì)能源194一、生物質(zhì)能源的特點194二、生物質(zhì)能源的分類195三、生物質(zhì)能源利用技術(shù)196第六節(jié)海洋能197第七節(jié)地熱能197參考文獻198附錄 美國總統(tǒng)綠色化學挑戰(zhàn)獎