绿色化学与科技发展
王 星 敏 讲 师
（3学时）
1
内容提要
一、环境治理的历史回顾
二、绿色化学
绿色化学发展简史
各国政府推动绿色化学的措施
绿色化学的12条原则
绿色化学研究的典型原理及其效果
三、中国21世纪的绿色科技发展
绿色科技的含义及其发展
环保事业对绿色科技的需求
绿色化学成果举例
四、前景和展望 2
★ 20世纪40~50年代
—— 稀释废物
★ 20世纪60~70年代
—— 废物后处理
★ 20世纪90年代
—— 从源头消除污染源
一、环境治理的历史回顾
3
案例一：DDT，持久有机污染物之一
♦ DDT是人所共知的曾是应用广泛的杀虫剂。
♦然而，它在鸟类体内累积后，造成蛋壳变薄，使很多鸟
类种群显著减少，如猎鹰，秃鹰，鹗和棕色鹈鹕等。
★其它一些持久性多氯代化合物，如
PCBs，二恶英，已知是具有雌激素性质，
成为环境内分泌干扰物。
南极企鹅体内也检验出DDT 4
在1950年代后期到1962年曾用作处理孕妇作呕的药剂，
然而后来发现在46个国家中有8000个儿童具有出生缺
陷。
在巴西，曾用此种药治疗麻疯病，导致数十个生育畸形。
案例二：
5
由于很多化学品有毒，出现了一些憎化学品
（Chemphobia）的呼声，认为全天然(All natural)
总比化学品为好！其实不然，天然物中也含有有毒
化学物质。
当用发霉的花生喂火鸡时造成火鸡发病或死亡才发
现了它，已知它是致癌物。
Aflatoxin B1，黄曲霉毒素
案例三：黄曲霉毒素
6
人吃了由黑麦上生长的麦角酸制成的麦角酸
衍生物后，即变得发狂。
Lysergic acid
，麦角酸
案例四：麦角酸
7
当人吃了未处理好的河豚鱼，可能中毒致死，由于
它含有河豚毒素，可造成肺脏麻痹而死亡。
有些商人用黄樟树根提取物作软饮料的香味剂，其
中就含有黄樟素，它是一种致癌物。
Safrole，黄樟素
案例五：
8
天然食物中有的也含有有益的化学物质，比如水果
和蔬菜中常常含有天然抗氧化剂，像葡萄中含有的
resveratrol即可抑制肿瘤的发生发展。
• 绿色化学中尽量选择无毒少毒原料并最少使用易燃
易爆和具有高反应活性的材料。
Resveratrol
案例六：
9
全世界每年消耗的
化石燃料，２０世纪
初不足１５亿吨，７
０年代初达７０－８
０亿吨．
世界各国发生的关于有毒化学品的环境事故很多
10
大量工业污染物的排放使
人们面临有害物质、元素
的威胁
11
伦敦烟雾---1952年12月5－8日伦敦城市
城市上空2个月后，又有8O00多人陆续丧生。
12
1984年12月印度博帕尔毒气泄
露，造成2000人死亡,受害人
数达10余万人,一些人双目失明,
终身残废
1986年4月,乌克兰基辅北部
切尔诺贝利核电站4号反应堆爆
炸,放射性物质大量外泻,造成31
人死亡,237人受放射性伤害.
13
央视《东方时空》：毒患笼罩下的天津癌症村
根据村民的不完全统计，
自1999年以来，西堤头村
和刘快庄村各种癌症患者有
232人，平均年龄51岁，最
小的才7岁，已经死亡172
人，其中肺癌、肝癌和肠癌
的患病比例最高。两个村的
总人口大约是万，癌症
发病率达到了178/万，是全
国癌症平均发病率7/万的25
倍多。
在村庄周围，道路两旁，生产化学制
剂、染料中间体、油漆涂料、农药兽药、
香精香料等各类化工产品的化工企业一
个挨着一个，数量超过了90多个。 14
1992年，美国化学工业用于环保的费用为1150亿美
元，清理已污染地区花去7000亿美元；
1996年美国Dupont公司的化学品销售总额为180亿
美元，环保费用为10亿美元。
可见，从环保、经济和社会的要求看，化学工业的
发展不能再走先污染后治理之路。
化学工业的发展不能再走先污染后治理之路
15
加强研究，卫生保健和食品监督管理以及克服不良生
活习惯对生命安全起很大作用。
绿色化学的兴起
★ 从源头消除污染的途径
★ 新设计化学合成方法和化工产品来根除污染
源
——环境无害化学
——环境友好化
学
——清洁化学
环境保护的
推动
合理利用资
源
降低成本
16
（一）什么是绿色化学
绿色化学又称环境无害化学(Environmentally
Benign Chemistry)、环境友好化学、清洁化学(Clean
chemistry)
即：用化学的技术和方法去
减少或消灭对人类健康、社区安
全、生态环境有害的原料、催化
剂、溶剂和试剂等的使用和产生。
二. 绿色化学
17
绿色化学的主要内容
无毒无害原料
可再生资源
环境友好产品
回归自然
废物回收利用
无毒无害
催化剂
无毒无害
溶剂
原子经济反应
18
1987年联合国提出关于“Our Common Future”的报告，
率先提出了可持续发展的概念。随之，1992年在巴西里
约举行的联合国环境与发展大会上受到百余国家元首一
致肯定。这意味着工业增长、经济发展必须既符合当代
社会需要并能为人类后代保护资源和环境。
美国1990年通过了污染预防法（Pollution Prevention
Act of 1990）。这是关于着眼源头污染预防的第一个环
境法规。它促使USEPA于1991年建立了绿色化学规划，
当时在Office of Pollution Prevention & Toxics 的Dr.
Paul T. Anastas创造并定义了绿色化学专名词。此人现
在White House Office of Science & Technology Policy。
促使了绿色化学的诞生和迅速发展的重要事件:
19
USEPA与USNSF合作支持开展并在ACS范围内组织了
题为“Design for the Environment of 21 Century”，
“Environmentally Benign Chemistry”，
“Environmental Friendly Chemistry”等专题学术讨论
会。
通过美国EPA，学术界，工业界，政府部门等协作提出
利用化学开发新的污染预防技术并建议设立总统绿色化
学挑战奖以资鼓励。美国于1995年建立了此种特殊奖励，
每年颁发一次。
目前在., Australia, Italy, & Germany等国都设立了
类似的国家级奖励。
20
Dr. Paul T. Anastas 和麻省大学的John C. Warner教授
提出了有关绿色化学的12条原则，为绿色化学奠定了理
论基础。
美国建立了世界第一个绿色化学研究所（院，GCI）。
1997年5月先是由工业界，学术界，国家重点实验室等
在互联网上组成的虚拟非盈利组织，目前已在17个国家
有它的联合组成部分。2001年初GCI已与ACS合作，以
便加强化学在环境研究中的作用。GCI已在ACS总部中
设立办公室，并且ACS将提供给GCI核心基金。
GCI所长Dr. Dennis L. Hjeresen 当前致力于把绿色化学
从学术领域扩展到社会各个方面，使其成为有力的重要
工具。 21
（二）各国政府推动绿色化学的措施
★ 日本
制订“21世纪重建绿色地球”的新阳光计划，提出
了“简单化学”的概念，为了地球环境而变革现有技术
设立“为地球创新技术的研究院”
★ 欧盟各国
德国 1991年制订“为环境而研究”的计划
英国 2000年设立“Jerwood Salters环境奖”
荷兰 制订“清洁生产手册”联合国环境规划署和世
界银行将其译成英文向世界各国推广。
22
1990年美国颁布了《污染防治条例》， 将污染的防治定
为国策。
1991年后，绿色化学由美国化学会（ACS）提出并成为
美国国家环保局（EPA）的中心口号。
1995年，美国前总统克林顿设立了“总统绿色化学挑战
奖”。
1996年开始在华盛顿国家科学院每年颁发一次，这是化
学领域唯一的总统级科学奖。
1999年，世界上第一本《绿色化学》杂志诞生。
2000年，美国化学会出版了第一本绿色化学教科书。
★ 美国
23
★ 中国
制订了“科教兴国”和可持续发展策略，并于1993
年世界环境和发展大会之后，编制了《中国21世纪议
程》郑重声明走可持续发展道路的决心。
◆ 1995年中国科学院化学部组织了《绿色化学与技术——推
进化工生产可持续发展的途径》院士咨询活动
◆ 1997年国家自然科学基金委“九五”重大项目：环境友好石
油化工催化化学与反应工程
◆ 1997年5月，香山科学会议第72次学术研讨会：可持续发展
问题对科学的挑战——绿色化学
◆ 1998年合肥第一届国际绿色化学高级研讨会
◆ 1999年北京第16次九华山科学论坛“绿色化学的基本科学问
题”
◆ 2000年科技部《国家重点基础研究发展规划项目》立项——
石油炼制和基本有机化学品合成的绿色化学
24
（1）预防(Prevention)。防止产生废物比在它产生后再
处理或清除更好。
（2）原子经济(Atom Economy)。设计合成方法时，应尽
可能使用于生产加工过程的材料都进入最后的产品
中。
（ 3）无害（或少害）的化学合成 (Less Hazardous
Chemical Syntheses)。无论在哪里行得通，所设
计的合成方法都应该使用和产生对人类健康和环境
具有小的或没有毒性。
（三）绿色化学的12条原则
25
（4）设计无危险的化学品(Design Safer Chemicals)。化学
产品应该设计的使其有效地显示受期望的功能而毒性
最小。
（5）安全的溶剂和助剂(Safer Solvents and Auxiliaries)。
所使用的辅助物质包括溶剂，分离试剂，和其它物品
当使用时都应是无害的。
（6）设计要有能效(Design for Energy Efficiency)。化学加
工过程的能源要求应该考虑它们的环境的和经济的影
响并应该尽量节省。如果可能，合成方法应在室温和
常压下进行。
（三）绿色化学的12条原则
26
（7）使用可再生的原料(Use Renewable Feedstocks)。
当技术上和经济上可行，原料和加工厂粗料都应可
再生。
（8）减少衍生物(Reduce Derivatives)。如果可能，尽量
减少和避免利用衍生化反应，因为，此种步骤需要
添加额外的试剂并且可能产生废物。
（9）催化作用(Catalysis)。具有高选择性的催化剂比化
学计量学的试剂优越的多。
（三）绿色化学的12条原则
27
（10）设计要考虑降解(Design for Degradation)。化学产品
的设计应使它们在功能终了时分解为无害的降解产物
并不在环境中长期存在。
（11）为了预防污染进行实时分析(Real-Time Analysis for
Pollution Prevention)。需要进一步开发新的分析方法
使可进行实时的生产过程监测并在有害物质形成之前
给予控制。
（12）防止事故发生的固有安全化学 (Inherently Safer
Chemistry for Accident Prevention)。在化学过程中使
用的物质和物质形态的选择应使其尽可能地减少发生
化学事故的潜在可能性，包括释放，爆炸以及着火等。
（三）绿色化学的12条原则
28
（四）绿色化学的原理和效果
• 由于可持续发展的战略需要和工业产品必须
符合工业生态学的原则要求，传统的化学品
的设计、合成方法面临严峻的挑战。
• 绿色化学作为国际上学科前沿一个十分有生
命力的发展方向涉及多学科交叉非常广泛的
领域。
• 主要研究发展趋势如下：
29
¤ 主要研究发展趋势：
探索利用化学反应的选择性（包括位置选择性，化
学选择性和立体选择性），这不仅与合成产品的效
率有关，且可能影响产品的生态效应和对环境的友
好程度。
发展和应用对人和环境无毒、无危险性的试剂和溶
剂，特别是开发以水或超临界流体为反应介质的化
学反应。
大力开发新型环境友好催化剂。
新型分离技术。 30
三、 中国21世纪的绿色科技发展
（一）绿色科技的含义
可持续发展的基本国策促进了绿色科技的诞生，
绿色科技是国家为实现经济可持续发展实施的一项
技术战略。
绿色科技是以保护人体健康和人类赖以生存的
环境，促进经济可持续发展为核心内容的所有科技
活动的总称。无论从内涵和外延都超越了环境科技，
然而，它将保护自然资源和生态环境作为主要价值
目标之一，对我国环保事业发展将提供全方位和系
统的技术支持，对全国科技发展具有重要指导意义。
31
近十年来，发达国家在扭转环境保护困境、
调整技术方向的过程中，逐渐出现和形成了
绿色科技。
绿色科技为开发绿色产品，引导绿色消费、
开拓未来市场和发展绿色产业创造机遇，已
成为实施可持续发展战略的重要内容。
自20世纪90年代初，工业发达国家相继采取
措施，使环保工作由污染治理向污染预防转
变。
（二）国外绿色科技发展现状
32
1994年7月，美国政府发布了“面向可持续发展的
未来技术”报告，强调指出环境技术发展的重心是
预防而不是治理已经发生的污染。
德国也努力致力于以绿色科技推动社会经济朝向良
性循环方向发展，并使其成为现代化发展的重要组
成部分。一个成功的例子就是制成“绿色电视”，
它具有耗电省、电磁辐射低、使用材料种类少且便
于回收利用、避免过早淘汰等特点。
加拿大联邦政府早在1993年就已制定绿色计划。
日本政府非常重视节约资源和能源，倡导和推广绿
色技术，已把环境技术、电子技术和汽车技术并列
为三大领先绿色技术。
33
世界范围绿色技术革命浪潮的中心在于：
利用绿色高新技术开发绿色产品，引导绿色
消费。
但是由于发达国家制订苛刻的环境标准，世
界贸易中出现了所谓“绿色壁垒”。许多国
家开始实行环境标志制度，对促进绿色产品
开发、引导绿色消费起到了重要作用。环境
标志是对产品符合绿色要求的一种认定。
德国是率先实行环境标志计划的国家，美国
的污染预防法，日本的环境协调型产品计划，
加拿大的“环境优选”等都对绿色科技的发
展起了重要的促进作用。
34
（三）环保事业对绿色科技的需求
• 21世纪初，我国国民经济的稳步增长和环境保护事
业的飞速发展，要求环境科技不仅要为污染治理提
供技术支持，为管理提供决策依据，还要为预防可
能出现的新污染问题提供可行的方案和措施。
•• 总总之之，，将将技技术术取取向向从从以以治治理理污污染染为为主主调调整整到到开开发发绿绿
色产品，引导绿色消费、发展绿色产业方向上来。色产品，引导绿色消费、发展绿色产业方向上来。
为什么要发展绿色化学
35
☆ 大力开发医药等精细化工产品的 “原子经济”反
应，
力争实现废物“零排放”
☆ 大宗有机化工品的第二代绿色生产技术正在开发
☆ 超临界CO2代替有毒、有害溶剂正在推广应用
☆ 利用可再生资源生产大宗有机化工产品方兴未艾
☆ 工农结合, 生产超清洁生物柴油
☆ 永恒的主题——设计、生产和使用环境友好产品
☆ 回收废塑料、纤维等材料，走上“闭路循环”之
路
（四）绿色化学科技成果举例
36
1、大力开发医药等精细化工产品 “原
子经济”反应，力争实现废物“零排放
”
Barry Trost：原子经济性(Atom Economy)概念
A ＋ B C ＋ D
A ＋ B C ＋
产物 废物或副产物
废物
为零
37
工业部门 每吨产品排放的废物（吨/吨）
炼油 ~
大宗化学品 1~5
精细化工 5~20
制药 25~100
不同工业部门生产中的废物排放量
制药、精细化工——更需开发原子经济反应
38
第一步
第二步
第三步
第四步
第五步
第六步
布洛芬
Boots公司的
Brown方法
原子经济性
~40%
布洛芬—镇静、
止痛药的生产
39
第一步
第二步
第三步
BHC公司新
发明的绿色
方法
简单
多了！
原子经济性
~99%
(包括醋酸)
获1997年美国总统
“绿色化学挑战奖”
40
传统工艺
3-氯过苯甲酸氧化剂，原子经济性42%，产生3-氯苯甲酸废物
绿色工艺
负载锡的沸石催化剂，过氧化氢氧化剂，原子经济性86%，
副产物只有水
Baeyer-Villiger反应
——用于生产医药、塑料添加剂
O
+
Cl
O
O
OH O
O
+
Cl
OH
O
锡/沸石
41
医药、农药、功能化学品的研究
——绿色化学最活跃的前沿领域
• 大力研究原子经济反应和手性合成等
• 医药、农药等产品要引进多种官能团和调整
化学结构，生产往往经过多步反应，需要配
套开发技术，才能推向工业化
42
2、大宗有机化工产品的第二 代绿色生产技术正
在开发
烃类氧化的“原子经济”反应正在改进
替代剧毒光气等原料的绿色技术，研究降低成
本
开发新一代苯与烯烃烷基化无毒无害固体酸催
化剂
43
烃类氧化的“原子经济”反应正在改进
20世纪80年代发明钛硅分子筛作为催化剂
采用H2O2为氧化剂
实现下列“原子经济”反应
丙烯环氧化制环氧丙烷
环己酮氨氧化制环己酮肟
苯酚氧化制对苯二酚
44
丙烯环氧化制环氧丙烷
次氯酸
石灰
废渣 污水
传统工艺—氯醇法：原子经济性=31%
绿色工艺—钛硅分子筛催化：原子经济性=76%
1- 氯丙醇 2- 氯丙醇
45
目前针对烃类催化氧化的不足，又有了新进展
降低H2O2费用
• 原位H2、O2合成H2O2，与丙烯环氧化集成
• 新氧化剂—异丙苯过氧化物
新氧化催化材料
Sn/沸石
有机氮络合Fe2+系催化剂
含钨的金属簇相转移催化剂
……
46
烃类催化氧化生产大宗有机化学品的原子经济反应
分析我国已开发技术的不足
参照国外新研究动向
力争开发下一代绿色技术
47
替代剧毒光气等原料的绿色技术
需要降低成本
1984年印度博帕尔光气泄漏事件
2000年罗马尼亚一家工厂的氰化物泄漏
到多瑙河支流事件
造成人身伤亡、生态环境严重破坏
需要开发绿色技术 48
替代光气制造异氰酸酯工艺
伯胺和二氧化碳或碳酸二甲酯反应
伯胺和一氧化碳进行氧化羰化
硝基苯和一氧化碳羰基化
正在小试、中试，比光气法生产
成本高10％，需要降低成本
49
甲基丙烯酸甲酯的生产工艺
传统工艺
绿色工艺
47%原子经济性
100%原子经济性投资、成本低
50
对于替代剧毒光气、氢氰酸等原料的制造
大宗有机化学品
需要努力开发低成本技术，形成规
模经济的生产厂以利竞争
51
开发新一代苯与烯烃烷基化
无毒无害固体酸催化剂
工艺 传统工艺 绿色工艺
乙烯与苯烷基化 AlCl3 ZSM-5气相法
USY、液相法
丙烯与苯烷基化 AlCl3 、MCM-22
液相法
长链烯烃与苯
烷基化
HF 固体酸-固定床
传统AlCl3、HF催化剂的缺点：腐蚀设备，危害
人身健康和社区安全，废水、废渣污染环境
52
开发新一代芳烃烷基化
固体酸催化剂
分子筛固体酸催化剂
环境友好，但是：酸强度低，分布不均，酸
中心少；因而，反应温度和压力高，产品杂质
增多
为克服上述缺点，下一代固体酸催化剂
杂多酸、包裹型液体酸、Nafion/SiO2复合
材料、纳米分子筛复合材料、离子液体等
53
开发新一代苯与烯烃烷基化
无毒无害固体酸催化剂
加快已有基础的负载型杂多酸的开发
利用悬浮催化蒸馏等新工艺
力争开发具有中国特色的独特先进新催化剂和
工艺
继续研究纳米分子筛复合材料、离子液体等新
催化材料
54
3、超临界二氧化碳代替有毒、有害溶剂
正在推广应用
挥发性有机溶剂有广泛用途
•涂料和油漆的溶剂
•泡沫塑料的发泡剂
•微电子器件等的精密清洗
•服装干洗的清洗剂
•化工生产过程中作为溶剂
挥发性有机溶剂对环境的危害
-形成光化学烟雾
-引起和加剧多种呼吸系统疾病，增加癌症发病率
-导致谷物减产、橡胶硬化等，每年造成大量损失
-二氟二氯甲烷等破坏地球大气中的臭氧层
55
超临界二氧化碳溶剂的优点
二氧化碳在常温下是气体，无色、无味、不燃
烧、化学性质稳定
不会形成光化学烟雾，也不会破坏臭氧层
来源丰富，价格低廉
超临界二氧化碳可很好地溶解一般有机化合物
56
用超临界二氧化碳代替
挥发性有机溶剂的应用
替代机械、电子、医药和干洗等行业中普遍采
用的挥发性有机清洗剂
代替氟氯烃作泡沫塑料的发泡剂
超临界CO2为溶剂，生产氟化物单体和聚合物
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超临界二氧化碳代替有毒、有害溶剂
的发展
利用我国合成氨厂、炼油厂中制氢装置大
量排放的CO2，开发（或引进） 超临界CO2技
术在房屋装修、泡沫塑料生产、服装干洗等中
应用，形成新兴产业。
58
4、利用可再生资源生产大宗有机化工产品方
兴未艾
以植物为主的生物质资源是一个可再生的巨大
资源宝库，利用可再生资源可以消除污染，用
之不竭，实现可持续发展
开发生物催化技术是关键
59
国外生物技术生产大宗
化工产品已取得突破
Du Pont和 Genecor International等合作建
成由玉米生产1，3―丙二醇(PDO)装置，成本
比化学法低15％
Cargill―DOW公司正在建设一个14万t/a的聚
乳酸工厂，用于生产塑料、纤维
60
从生物质原料所制产品的目标
产品种类
生物质原料产品所占比例，%
当前 2020年 2090年
液体燃料 1~2 10 50
有机化学品 10 25 90
美国国家研究委员会
（National Research Council)
61
利用可再生资源生产大宗有机化工产品的
研究
可再生植物原料中现在使用的葡萄糖，正在开
发低成本的蔗糖，最后使用木质素纤维
生物催化、化学法的组合
组织多学科合作，加强研究
62
5、工农结合, 生产超清洁生物柴油
生物柴油的特点
减少汽车尾气中SOx和颗粒物排放
整个过程少排放CO2，减少温室效应
本身无毒、无害，能自行分解回归自然
具有一定的润滑性，从而延长机动车的寿命
燃烧热值稍低，倾点较高，影响低温启动
63
生物柴油的制造
植物油与甲醇（乙醇）酯交换制得
棉籽油、棕榈油、椰子油、菜籽油、野生植
物油以及海藻等
化学法
液碱催化
固体碱催化
二段催化
酶催化
64
生物柴油在国外已经销售使用
目前欧共体年产生物柴油70万吨，2003年规划
达到230万吨，2010年达到830万吨。
德国生物柴油的年产量已达40万吨，已有700多
个加油站销售生物柴油。
法国许多石油柴油中已调配有生物柴油，哥本哈
根、里斯本等欧洲城市的公共汽车已经使用生物
柴油
美国30万吨/年，日本40万吨/年生物柴油生产能
力
65
我国发展生物柴油的意义、
问题及对策
超清洁柴油
有利于增产柴油、调整柴汽比
减少原油进口，多一条运输能源安全保障的途径
多一条农林业增产、增收途径
关键是植物油成本高，难与石油柴油竞争
对策：
政府支持
与农业生产结合（农业加工工业）
种植低成本油料作物
改进工艺，利用副产品（甘油、润滑剂、清洁溶剂等）
降低成本
66
6、永恒的主题——设计、生产和使用环境友好
产品
环境友好产品——在加工和应用过程中及
功能消失之后均不会对人类健康和生态环境产
生危害
67
美国“总统绿色化学挑战奖”的
设计更安全化学品奖
1996年至2001年获奖项目
Rohm & Haas公司的Sea-NineTM海洋生物防垢剂
Albright & Wilson公司的低毒性、能快速降解的THPS
杀菌剂
Rohm & Haas公司对一类安全高效、具有选择性杀虫效
果的ConfirmTM杀虫剂家族的发明和应用
Dow AgroSciences LLC公司发明的新型天然杀虫剂产
品Spinosad
Dow AgroSciences公司的Sentricon白蚁巢穴杀灭系统
PPG公司的Enviro-Prime 2000无铅凃层
68
绿色化学品的设计：
功能与环境影响并重
转变观念——产品功能与环境影响并重，设计、研
制新产品时，一般要考虑下面因素：
• 物质的结构与活性的关系
• 避免采用毒性功能基团
• 生物吸收量最小化
• 使辅助的物质最小化
69
7、废塑料、纤维等材料的回收，走上“闭
路循环”之路
“闭路循环”回收的实例：从尼龙地毯中回收己
内酰胺
Du Pont公司旧地毯送回工厂，从底层除去地
毯纤维，碾碎成尼龙细绒，再混合成型利用
Allied Signal和DSM公司，化学反应除去聚
丙烯和衬里、填充物，再回收己内酰胺
70
从聚酯废料回收原料
—对苯二甲酸和乙二醇
采用糖化法，正建一套废聚酯瓶回收对苯二甲酸和
乙二醇的工厂
规模1万 吨/年
71
从废泡沫塑料回收原料
—苯乙烯
采用高温高压熔融裂解工艺，已建一套
废泡沫塑料回收苯乙烯的工厂
规模1000 吨/年
72
废塑料、纤维等材料的回收，走上“闭路循环
”之路的对策
废塑料、纤维等的回收，关键是建立起垃圾的分
类回收系统
从易回收的废塑料入手，与销售部门联合回收电
冰箱、洗衣机、电视机等家电产品的聚苯乙烯塑
料，与饮料工厂合作，回收废聚酯瓶
组织多学科合作开发技术，包括引进个别新技术
73
四、 前景与展望
绿色化学
从科学观点看——化学科学基础的创新
从环境观点看——从源头上消除污染
从经济观点看——合理利用资源和能源，
降低生产成本
—— 符合经济和社会可持续发展的要求
74
例如，21世纪环保所需的清洁生产技术主要包括绿色能
源技术、环境协调材料新技术、废物减量化技术等。
环境协调材料是资源和能源消耗最少，对环境影响最小，
再生循环利用率最高的各种新型材料。它的开发和研制
是21世纪初绿色环保科技攻关的重要方向之一。
在污染治理技术方面重点是要发展高新分离和生物技术
设备以解决难降解、高浓度有机废水的处理问题。
在自然生态保护与恢复方面，要着重探索资源开发后的
生态恢复技术，生态建设中的单元技术，如生物农药、
生物肥料、可降解地膜、肥料等。还要重点推进生态保
护与恢复技术的产业化进程。
75
推动绿色化学的进展
加强宣传、教育，特别是中学、大学的教育中
引入绿色化学的内容
政府制订政策、立法，推动绿色化学技术的开
发和利用，从企业效益和社会效益来整体考虑
绿色技术的开发利用
化学、化工、机械、生物、材料、信息多学科
与各种专业合作来开发绿色技术，推动应用
76
二. 绿色化学引论
7.
77
年
度
奖项 获奖者 获奖项目
199
6
学术奖
（Academic
Award）
Prof. Mark
Holtzapple, Dept.
of Chem. Eng.,
Texas A & M
Univ.
废弃生物质转化成动物饲料、化学品和燃料
（Conversion of Waste Biomass to Animal
Feed, Chemicals, and fuel)
新合成路线奖
（Alternative
Synthetic
Pathways
Award）
Pharmacia
(formerly
Monsanto
Company)
二乙醇胺的催化脱氢(The Catalytic
Dehydrogenation of Diethanolamine)
新工艺奖
（Alternative
Solvents and
Reaction
Conditions
Award）
The Dow
Chemical
Company
开发纯的二氧化碳作为与环境友好的聚苯乙
烯泡沫包装材料的发泡剂及其在商业中的应
用(The development and commercial
Implementation of 100 percent Carbon
Dioxide as an Environmentally Friendly
Blowing Agent for the Polystyrene foam
Packaging Marker)
安全化学品设计
奖（Designing
Safer Chemicals
Award）
Rohm and Haas
Company
设计对环境更安全的抗海藻贝壳生长的涂料
(Designing an Environmentally Safer
Marine Antifoulant)
中小企业奖
（Small Business
Award）
The Donlar
Corporation
热聚天冬氨酸的制备和应用(Production
and use of Thermal Polyaspartic Acid)
78
年
度
奖项 获奖者 获奖项目
199
7
学术奖
（Academic
Award）
Prof. Joseph M.
DeSimone, Univ. of North
Carolina and North
Carolina State Univ.
二氧化碳表面活性剂的设计和应
用(Design and Application of
Surfactants for Carbon Dioxide)
新合成路线奖
（Alternative
Synthetic
Pathways
Award）
BHC Company BHC公司的布洛芬生产工艺(BHC
Cmpany Ibuprofen Process)
新工艺奖
（Alternative
Solvents and
Reaction
Conditions
Award）
Imation Dry ViewTM成像体系(Dry ViewTM
Imaging Systems)
安全化学品设计
奖（Designing
Safer Chemicals
Award）
Albright and Wilson
Americas
THPS灭除有害生物药剂：新的抗
微生物化学(THPS Biocides: A
New Class of Antimicrobial
Chemistry)
中小企业奖
（Small Business
Award）
Legacy Systems
Incorporated
ColdstripTM: 除去有机物和湿法清
洗的新技术(ColdstripTM:
Revolutionary Organic Removal
and Wet Cleaning Technology)
79
年
度
奖项 获奖者 获奖项目
199
8
学术奖
（Academic
Award）
(a) Prof. Barry
M. Trost,
Stanford
University
(b) Dr. Karen
M. Draths, and
Prof. John W.
Frost
(a)原子经济性概念的提出
(b)应用微生物作为与环境友好的合成反应的
催化剂
(a) The development of the Concept of Atom
Economy;
(b) Use of Microbes as Environmentally-
benign Synthetic Catalysts
新合成路线奖
（Alternative
Synthetic
Pathways
Award）
Flexsys
America L. P.
合成4－氨基二苯胺的新路线(New Process for
4-Aminodiphenyl-amine)
新工艺奖
（Alternative
Solvents and
Reaction
Conditions
Award）
Argonne
National
Laboratory
以膜分离为基础的生产乳酸酯的新工艺：替代
卤代和有毒溶剂的无毒工艺(Novel Membrane
-based process for Prodcing Lactate Esters:
Nontoxic Replacements for Halogenated and
Toxic Solvents)
安全化学品设计
奖（Designing
Safer Chemicals
Award）
Rohm and
Haas Company
以CONFIRMTM代表的新型系列化学杀虫剂的
发明和商业化(The Invention and
commercialization of a New Chemical Family
of Insecticides Exemplified by CONFIRMTM
Insecticide)
中小企业奖
（Small
Business
Award）
PYRPCOOL
Technologies,
Inc.
新千年的技术：开发与环境友好的灭火剂和冷
却剂(Technology for the Third Millennium: the
Development of an Environ. Responsible Fire
Extinguishment and Cooling Agent)
80
年
度
奖项 获奖者 获奖项目
199
9
学术奖
（Academic
Award）
Terrence J.
Collins, Carnegie
Mellon Univ.
活化氧化剂的试剂TAMLTM ：绿色氧化技术
中过氧化氢的活化(TAMLTM Oxidant
Activators: General Activation of Hydrogen
Peroxide for Green Oxidation
Technologies)
新合成路线奖
（Alternative
Synthetic
Pathways
Award）
Lilly Research
Laboratory
生物催化剂在药物制备方面的实际应用
(Practical Application of a Biocatalyst in
Pharmaceutical Manufacturing)
新工艺奖
（Alternative
Solvents and
Reaction
Conditions
Award）
Nalco Chemical
Company
ULTIMER的开发和商业化：第一个新型水
溶性聚合物分散体系(The Development and
Commercialization of ULTIMER: The First
of New Family of Water Soluble Polymer
Dispersions)
安全化学品设计
奖（Designing
Safer Chemicals
Award）
Dow
AgroSciences
LLC
Spinosad,一种新的控制昆虫的天然产物
(Spinosad, a New Natural Product for
Insect Control)
中小企业奖
（Small Business
Award）
Biofine
Incorporated
(now BioMetics,
Inc.)
由纤维素生物质经济地转化成化学品
(Economic Conversion of Cellulosic
Biomass to Chemicals)
81
年
度
奖项 获奖者 获奖项目
200
0
学术奖
（Academic
Award）
Prof. Chi-Huey
Wong, The
Scripps
Research
Institute
酶催化剂在有机合成中的应用(Use of
Enzymes as Catalysts in Organic
Synthesis)
新合成路线奖
（Alternative
Synthetic
Pathways
Award）
Roche Colorado
Corporation
开发合成高活性的抗病毒试剂Ganciclovir
(Cytovene)的新的和高效的方法
(Development of a New and Eficient
Synthesis of the Potent Antiviral Agent
Ganciclovir (Cytovene))
新工艺奖
（Alternative
Solvents and
Reaction
Conditions
Award）
Bayer
Corporation
利用水作载体的双组分(2K)聚氨酯涂料(Two
-Component (2K) Polyurethane Coatings
that Use Water as Carrier)
安全化学品设计
奖（Designing
Safer Chemicals
Award）
Dow
AgroSciences
Sentricon：开发灭除白蚁群的新体系
(Development of the Sentricon Termite
Colony Elimination System)
中小企业奖
（Small Business
Award）
RevTech, Inc EnvirogluvTM ：用可辐照固化并环境可接受
的油墨装饰玻璃和水泥制品的技术
(EnvirogluvTM: A Technology for
Decorating Glass and Ceramicware with
Radiaton Curable Bnvironmentally
Compliant Inks)
82
年
度
奖项 获奖者 获奖项目
200
1
学术奖
（Academic
Award）
Prof. Chao-Jun
Li, Tulane Univ.
设计一系列能在水和空气中，而不是在有机
溶剂和惰性气体中进行的过渡金属催化反应
(Design of a Variety of Transition Metal
Catalyzed Reactions that Can Run in Air
and Water, Rather than in Organic
Solvents and Inert Atmosphere)
新合成路线奖
（Alternative
Synthetic
Pathways
Award）
Bayer
Corporation and
Bayer AG
与环境友好的生物可降解的鳌合剂亚氨基双
琥珀酸钠盐的合成(Synthesis of an
Environ. Friendly biodegradable Chelating
Agent, Sodium Iminodisuccinate)
新工艺奖
（Alternative
Solvents and
Reaction
Conditions
Award）
Novozymes
North America,
Inc.
BioPreparationTM技术的开发:以酶处理棉织
物的工艺(Development of BioPreparationTM
Technology, an Enzymatic Process for
Treating Cotton Texitiles)
安全化学品设计
奖（Designing
Safer Chemicals
Award）
PPG Industries,
Inc.
在阳离子电镀工艺中以钇代替铅(Use of
Yttrium as a Substitute for Lead in Cationic
Electrocoatings)
中小企业奖
（Small Business
Award）
EDEN
Bioscience
Corporation
Development of Messenger®农业技术，防
御病害和虫害体系的开发(Development of
Messenger® Agricultural Technology,
Defense Systems to Protect against
Disease and Pest)
83
年度 奖项 获奖者 获奖项目
200
2
学术奖（Academic
Award）
Professor Eric
University of
Pittsburgh
Design of Non-Fluorous, Highly
CO2 -Soluble Materials
新合成路线奖
（Alternative Synthetic
Pathways Award）
Pfizer, Inc. Green Chemistry in the
Redesign of the Sertraline
Process
新工艺奖（Alternative
Solvents and Reaction
Conditions Award）
Cargill Dow LLC Nature WorksTM polylactic acid
（PLA） Process
安全化学品设计奖
（Designing Safer
Chemicals Award）
Chemical
Specialties,Inc. (CSI)
alkaline copper quaternary
(ACQ) Preserve®: The
Environmentally Advanced
Wood Preservative
中小企业奖（Small
Business Award）
SC Fluids, Inc. SCORR – Supercritical CO2
Resist Remover
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谢谢大家！
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