文档介绍：绿色化学方法绿色化学与催化技术环境友好的催化过程改变反应原料改变反应试剂改变反应溶剂生物技术其他技术Content1、催化剂的作用▲催化作用的定义:1976年IUPAC“催化作用是靠用极少而本身不被消耗的一种叫作催化剂的外加物质来加速化学反应的现象”▲催化剂的作用♥加快反应速度,提高生产效率♥提高选择性,控制反应方向或产物构成♥缓和反应条件▲化学工业的基石-化学工业中80%以上的反应过程都是催化过程,“没有催化剂,就没有现代化学工业”;尤其是化学品生产、燃料生产和环境保护。一、绿色化学与催化技术▲环境催化:尾气转化-利用催化剂减少和消除发电厂及汽车尾气中SOx、NOx的排放;▲改善反应条件,降低化学反应的能耗:减少CO2的排放;▲提高选择性:减少副产物和其他废物的排放;▲新反应途径:♥缩短反应步骤,提高原子经济性,减少副产物和其他废物的排放;♥消除有毒有害的反应原料、试剂的使用;♥淘汰有污染的反应过程;▲实现无溶剂反应,减少挥发性有机溶剂的使用。结论:催化过程是符合绿色化学要求的化学过程,在新的、不产生污染的合成途径中将继续发挥重要的作用。2、催化与环境保护(1)2005年之前▲催化燃烧-实现催化燃烧技术的工业应用,达到无污染电能的生产;▲酶催化-实现酶催化的石油馏分生物脱硫、脱氮和脱金属;▲手性催化-普遍应用手性催化生产生物活性分子;▲燃料电池-迅速突破燃料电池技术,尤其是高效、廉价的燃料电池催化剂;▲固体酸烷基化-用安全的固体酸替代HF和H2SO4的催化技术的工业化。3、催化技术的发展目标(1)2010年之前▲精细化工催化-化学催化和生物催化相结合生产精细化学品和医药品的广泛应用;▲膜催化技术-催化膜反应器广泛工业规模的应用;▲石油化工催化-直接将烷烃官能团化用于工业生产;▲环境催化-CO2应用于化学品生产;▲催化剂制备技术-分子标记技术应用于普通和高选择性催化剂的制备。3、催化技术的发展目标(1)2040年之前▲外场作用下的催化技术-光催化作用普遍应用于氢和化学品的生产;▲医疗催化技术-小分子催化剂用作医疗治疗剂;▲生物催化工程-通过微生物和植物工程途径生产化学品和材料;▲材料科学-无级高聚物取代金属和合金;▲人工酶催化-合成酶催化剂应用于工业生产。3、催化技术的发展目标▲化石和矿物原料最终必须让位于可再生原料,才能实现人类的可持续发展和循环经济;▲生物资源和CO2是未来最现实的可再生资源;▲新的反应原料需要新的催化剂来活化-高效、廉价的新催化剂是实现化工生产原料绿色化的技术基础。4、催化与化工原料的绿色化例子1:CO2重整反应,没有催化剂,反应很难实现目前实现工业应用的技术瓶颈-催化剂失活4、催化与化工原料的绿色化例子2:CO2一步法加氢直接制甲醇以及碳酸二甲酯,没有催化剂,反应很难实现;实现工业应用的技术瓶颈-催化剂的活性和选择性不够4、催化与化工原料的绿色化