化学几乎触及我们的社会和经济的各个方面。它提供了我们现代奢侈品也是现代问题,如污染和有毒废物。在90年代早期的反思是可能的化学过程和技术诞生了一个新的领域:绿色化学。这个领域是建立在相信社会可以保留,甚至提高,化学提供了好处,消除负面影响。

绿色化学的起源的故事是什么?

在美国,1990年污染防治法案制定了一个政策来消除污染通过更好的设计而不是治疗和处理。目标是行业的关注和公众关注“源削减”的概念。这意味着它更可取的和有效的防止污染比试图遏制和清理。这涉及到处理有毒废物转移资源从对新技术的发展,化学过程,达到这一目标。重新设计产品和方法让他们更有效率或替代稀缺的原材料或有害的原料更少有毒或产生更少的有毒副产品在他们的生活。

污染防治法案允许美国环境保护署(EPA)是积极的,而不是简单的罚款污染者和执行标准。这种优先级的种子绿色化学的转变,到1991年该机构推出了一个资助计划资助项目重新设计现有的化学过程和产品,让他们对人类和环境安全。

绿色化学的主要原则是什么?

到1998年,一组12个新领域,都规范化指导原则在书中绿色化学:理论和实践的e由化学家保罗Anastas和约翰华纳。他们将绿色化学定义为“化工产品和过程的设计,减少或消除有害物质的使用和生成。

绿色化学的十二原则

1。预防
2。原子经济
3所示。减少有害化学合成
4所示。设计更安全的化学物质
5。更安全的溶剂和助剂
6。设计对能源效率
7所示。使用可再生原料
8。减少衍生品
9。催化
10。设计退化
11。预防污染的实时分析
12。固有安全的化学事故预防

这些原则帮助化学家的关注现实的挑战喜欢用新颖,环保催化剂和可再生原料。他们也由挑战性的化学家关注系统设计考虑产品的整个生命周期。例如,原子经济的概念要求化学家占每个原子在反应限制不必要的副产品。原则11坚持污染预防实时分析推分析方法不仅避免浪费,还增加安全性。

接下来发生了什么?

绿色化学已发展在过去的25年里从一个利基领域的研究,现在拥有数百名专业期刊、会议、研究中心和奖项。绿色化学的技术进步并不局限于学术界。创新的承诺12个原则。如今在行业。这些进步增加安全在化学工业中,催生了全新的生产方法和为他人提供了更环保的替代品。

一些明显的影响的例子是绿色化学诺贝尔奖授予。2005年发现的催化化学过程交换化学奖。置换作用是打破和改革的碳双键化学组变化的地方。反应成为可能使用催化剂按照九个原则。这种方法导致更有效和清洁合成多种产品,现在常规的制药和塑料工业。在2021年,去了不对称organocatalysis化学奖。这种发展特色简单有机分子催化剂的使用,而不是金属,允许更多的环保型合成条件进行酶不能承受。

另一个优雅的例子来自2021年金球奖得主EPA的年度绿色化学挑战。克莱姆森大学的研究组研发了一个方法取代致癌组件的聚氨酯泡沫,二异氰酸酯,木质素。聚氨酯泡沫随处可见在工业和lignin-based版本执行一样但是是可回收的,需要更少的分离和纯化步骤和使用可回收的催化剂,碳酸钾。方法还使用一种蔬菜成油固化剂将木质素转化为活性前体,以前这一过程涉及两个致癌物质,氧化丙烯和二异氰酸酯。

绿色化学的未来什么?

绿色化学创新正在慢慢取代传统生产方法和有一个巨大的影响在化工行业的清洁和安全。但根据绿色像Anastas化学家,下一步需要增加意识12个原则之间的联系。更大的图片化学科学方法将改变从自己的绿色化学领域简单化学做的唯一途径。