綠色化學

綠色化學是21世紀化學學科發展的重要方向之一，是當今國際化學科學研究的前沿。綠色化學是利用化學的技術和方法去設計合成對人類健康、社會安全、生態環境無害的化學品及其工藝。它是從源頭上消除污染的化學，從根本上確保化工清潔生產，從而使對環境的治理從治標轉向治本，對環境、經濟和社會的和諧發展具有重要的意義。本書以綠色化學基本原理、原料的綠色化、過程的綠色化、產品的綠... ^[1] 

第一章緒論

第一節化學與環境問題1

第二節化學與人類健康問題4

第三節化學與可持續發展問題5

一、傳統化學工業與傳統發展觀5

二、綠色化學與可持續發展觀6

第四節綠色化學的產生和發展6

第五節綠色化學的基本概念與內涵8

一、綠色化學的內涵8

二、綠色化學與環境保護的差異9

三、綠色化學與傳統化學的差異9

四、綠色化學與清潔生產9

五、大力發展綠色化學10

第六節綠色化學教育11

一、構建綠色文化11

二、實施綠色生產13

三、倡導綠色消費14

四、培養綠色化學人才14

參考文獻15

第二章綠色化學基本原理

第一節化學反應中的原子經濟性16

一、原子經濟性概念16

二、原子利用率與產率的區別16

三、環境因子與環境商18

第二節綠色化學十二原則19

一、防止污染產生優於污染治理19

二、原子經濟性20

三、無害化學合成22

四、設計安全化學品24

五、採用安全的溶劑和助劑25

六、儘可能提高能源的經濟性28

七、儘可能利用可再生資源來合成化學品29

八、儘量減少衍生物生成30

九、儘量採用高選擇性的催化劑30

十、設計可降解的化學品31

十一、發展預防污染的實時監控技術31

十二、儘量使用安全的化學物質，防止化學事故的發生32

參考文獻33

第三章綠色化學研究內容和任務

第一節設計更安全的化學品35

一、用甲苯代替苯36

二、更安全羧酸的設計36

三、可降解的海洋船舶防污劑36

第二節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、生物質資源的利用43

五、綠色氧化劑的利用45

第三節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

第四節設計理想的合成路線65

一、開發原子經濟性反應65

二、提高合成反應的原子經濟性的途徑66

第五節尋找新的轉化方法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計原理及應用

第一節設計安全有效化學品的一般原則71

一、“外部”效應原則71

二、“內部”效應原則72

第二節設計安全有效化學品的方法73

一、毒理學分析及相關分子設計74

二、已知毒性機理與安全化學品的設計77

三、已知構效關係與安全化學品的設計80

四、等電排置換與安全化學品的設計82

五、生物利用率(度)最小化與相關分子設計85

六、用具有相同功效而無毒的物質替代有毒有害物質87

七、減少有毒輔助物品的使用87

第三節設計可生物降解的化學品88

一、生物降解的細菌基礎與降解途徑89

二、化學結構與生物降解性90

三、基團貢獻法預測生物降解能力91

四、設計可生物降解化學品的例子92

第四節設計對水生生物更加安全的化學品94

一、利用構效關係預測對水生生物的毒性95

二、物質結構和物理化學性質對水生生物毒性的影響96

三、分子結構修飾降低對水生生物的毒性99

四、設計對水生生物安全的化學品例子100

第五節綠色化學產品的例子106

一、綠色農藥106

二、綠色塗料108

三、綠色表面活性劑109

四、綠色活性染料110

五、綠色製冷劑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

第一節組合化學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

第二節手性技術121

一、手性和手性分子121

二、不對稱催化合成122

第三節無溶劑反應124

第四節微波輻射技術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域130

第六節電化學合成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

第八節膜技術141

一、膜分離技術141

二、膜催化技術143

三、膜化學反應器144

第九節生物技術145

一、生物技術及其發展145

二、生物技術的分類和應用145

第十節等離子體技術148

一、電子迴旋共振等離子體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技術

第一節清潔生產的概念和內容151

一、清潔生產的概念151

二、清潔生產的內容151

第二節清潔生產的途徑152

一、產品的生產規模153

二、原料的選擇153

三、原料的綜合利用154

四、清潔生產工藝的開發154

第三節無機物清潔生產工藝159

一、磷肥的清潔生產工藝159

二、燒鹼的清潔生產工藝162

三、鉻酸酐的清潔生產工藝162

第四節有機物清潔生產工藝163

一、苯甲醛的清潔生產工藝164

二、對苯二甲酸二甲酯氧化回收利用164

第五節精細化學品清潔生產工藝165

一、3,5-二氯苯胺的清潔生產166

二、碳化硅晶須的清潔生產166

第六節綠色化學評估167

一、綠色化學評估的基本準則167

二、生命週期評估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

第一節新能源分類及發展180

一、新能源分類180

二、我國新能源利用發展現狀和趨勢181

第二節清潔燃料183

一、清潔汽油183

二、天然氣及液化石油氣184

三、二甲醚185

第三節氫能185

一、制氫工藝186

二、貯氫方法188

第四節太陽能和風能189

一、太陽能189

二、風能193

第五節生物質能源194

一、生物質能源的特點194

二、生物質能源的分類195

三、生物質能源利用技術196

第六節海洋能197

第七節地熱能197

參考文獻198 ^[1]