化学绿色化学与环境化学.ppt

绿色化学与环境保护
张丽丹教授
北京代工大学化学教学实验中心
绿色化学
绿色化学
绿色化学 Green Chemistry)又称无害化学( Environmental
Benign Chemistry),在其基础上发展的技术称环境友好技术
( Environmental Friendly Technology)或洁净技术(lean
Technology)。它所研究的中心问题是使化学反应及其产物具
有以下特点
1采用无害√无毒的原料
2在无寿、无害咽条绿色化学可以看作是进
3具有原子经浏城熟期的更的化学少副产品
甚至“零排放”;
。此处,它还应当满足“物美价廉”
的传统标准。
绿色化学
绿色化学实例:
1绿色产
(1)海洋生物除垢剂(防止海洋植物与小动物在船体表
面生长)
传统使用:氧化三丁基锡(TBTO(不仅有毒,而且回
在生物体内积累及使水生贝壳增厚)
据报道1996年Rohm&Haas公司开发的Sea
Nine(tm)无毒,且生物积累几乎为零的除垢剂。
绿色化学
(2)杀虫剂
据报道1996年Rohm&Haas公司开发的
CONFIRMC(tm)在农业上能选择性地、有效地杀死
毛虫而不使生态系统产生大的危害,不产生积累,
不挥发、不在环境中残留等。
(3)除草剂
据报道,2000年南开大学元素有机研究所研制
了新型除草剂-“单嘧磺隆”,不仅对危害农作物
的杂草具有除去功能,而且对温血动物几乎无害。
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2绿色原料
20世纪90年代以来,一生物质作为原料的合成
研究已经取得一些成果。
生物质气化制氢气
600~1000℃
Naoh
太阳能
生物质
C+ H20-+CaCO 3 H2
光和作用
A
C02
H20 V Ca0 +CO
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3绿色工艺
据报道,中国科学院化学冶金所提出绿色工艺
(1)从铬铁矿生产铬盐理论上不消耗除矿石、空气以外的其
他原料,不产生废弃物
FeRro4+O2解,FeO2+〔r系列产品
(2)碳酸化转化炼铅湿法新工艺,消除了火法过程中铅蒸汽和
二氧化硫对环境的污染
常压
Pbs+(NH4) CO,+O+H,O >PbCO,+S+ 2NH3. H,O
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4资源再生利用
近年来越来越多的研究者认为由CO2为主导因子的温
室效应引发的全球变暖和海平面上升正威胁着人类的生存。
随着人们对资源短缺和全球变暖问题重视程度的提高,C○2
的减排、回收、利用及资源化正成为21世纪最为重要的环境
和能源问题之一。
1995年,×109t,占全球排放
%,居世界第2位,但国内对工业废气中CO2回收
利用的研究工作起步较晚,工业化利用技术与国外相比尚有
定差距。
绿色化学
(1)CO2资源化利用的现状及前景
CO2分离捕集最新工艺实例
电化学法
熔融碳酸盐燃料电池是在闭合电路(应用一个外部电动势)
下通过膜传输CO23,其反应原理如下
阴极:O2+2CO2+4e=2CO2
阳极:2H2+2CO23=2CO2+2H2O+4e
总反应:O2+2H2=2H2O
CO2资源化利用实例一:CO2生成二甲醚
CO2+3H2→CH13OH+H2O
2CH2OH→CH2OCH2+H,O
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(2)电子线路板蚀刻工
酸件朝发液
性铜皮液
艺中含铜酸性和碱性
沉和压誌
废液的处理回收工艺
废碱液主要是介质为
Cu(OHi
液
氯化铵—氨水
转型
产物雄液
(pH=9~10)铜氨溶液,
炕爱收NH
Cuo
废酸液主要是介质为
盐酸(pH<1)的铜溶液。[产」□2[cms
副产品1氟化铵,副产
图含铜废液处理⊥艺流程
2硫酸铵
Fig. The flow of treatment technology
of wastewater containing copper
二、环境保护
环境保护,环境治理实例之一:
污水处理中污泥无害化处理方法