【科普】绿色化学源自设计 | Science 新绿色化学理念


引言

上一期,小编给大家叨过“绿色化学到底”绿色“在哪里?“(点击阅读详情),其中给大家简单讲解了绿色化学12原则
2020年1月,耶鲁大学Julie B. Zimmerman教授等人,在Science上发表了一篇综述-Designing for a green chemistry future。提出了对未来绿色化学的展望,他们认为“设计”是当前化学转变到未来绿色化学的关键。
原文详见:https://doi.org/10.1126/science.aay3060

新的绿色化学理念

考虑到化学工业产品所提供的许多功能的需要,在展望未来时,作者提出两个问题,即:如何(i)保持和大力发展业绩方面的进步,同时(ii)限制或消除威胁人类和地球福祉的可持续性的有害影响?为了成功,不仅需要改变我们制造和使用化学产品的条件和环境,而且需要改变从原料到应用的整个价值链中化学产品和试剂本身的固有性质。
为此,作者认为:从功能本身转变为功能和可持续性,只有通过对分子的内在特性及其转化的精心设计

今天的化学行业遵循线性发展路线(上图左),为此,作者提出,将来的绿色化学过程应该设计成可持续绿色循环的(上图右)。作者指出,为了达成今后绿色化学这个目标,需要做到的改变:未来的化学产品应在设计保持功能的有效性时,同时减少或消除危害

如下图所示:

简译为如下12点:

化学设计决策树

作者通过树形图的化学设计决策过程,提出了环境可降解的绿色产品合成制备过程:
首先,考虑设计是否可以保持产品所需功能,如果是否定的则需要重新设计。设计可以保持所需产品功能后,考虑所用物料是否可再生,如果消耗不可再生材料,则重新设计……随后依次考虑毒性、分子复杂程度、环境可降解性等方面。通过这系列决策,最终设计出绿色友好的功能性产品。

绿色化学过程优势

作者还提出了利用更环保的改造计划和过程链,从化石能源向可再生资源过渡方案:

这样的方案,不仅对环境更为友好,同时对于经济成本都是很有竞争优势。

评述

今天的化学行业使用的原料大多是矿物原料,性质有限,它们被推入生产链,依赖于设计为高反应性的试剂,但往往也无意中具有持久性和/或毒性。许多化学化工过程产生废物(往往本身有毒、持久性和生物积累),其比率高于预期产品,特别是当产品复杂性增加时(例如,特殊化学品是5到50倍,药品是25到100倍)。

因此,未来社会应该是一个绿色友好可持续发展的社会。未来的化学也应该是环境友好、材料能源可再生(循环利用)、无(低)毒、高效的绿色化学。

希望更多化学人士投身到绿色化学中,推动化学的绿色化发展。

阅读更多

(0)

相关推荐

  • Science:​新研究鉴定出负责肝脏维护和再生的细胞

    虽然自古以来人们就知道肝脏具有惊人的再生能力,但是负责维持和补充肝脏的细胞却一直是个谜.如今,来自美国德克萨斯大学西南医学中心的研究人员鉴定出负责肝脏维护和再生的细胞,同时也精确地指出了它们在肝脏中的 ...

  • 155 冷热过程概述1

    155 冷热过程概述1 冷热过程分析与测控内涵及内容安排. 第1章                 冷热过程概述 第2章                 冷热过程分析方法 第3章            ...

  • 新课堂数学教学设计需要确立的理念

    熊明清 课堂教学改革放在首位的不是财,也不是物,而是教育理念和教育教学模式.尤其是教育理念,它起着指导的统帅作用,有什么样的教育思想的理念,就有什么样的课堂教学的效果.因此,教师在备课前必须回答下面三 ...

  • 新课程理念下关于教案设计改革的思考

    新课程理念下 关于教案设计改革的思考    教案设计是对课堂教学的系统规划,是教师教学准备工作的组成部分,是在分析学习者的特点.教学目标.学习内容.学习条件以及教学系统组成部分特点的基础上,统筹全局拟 ...

  • 设计企业新进入工程总承包领域注意事项

    设计企业新进入工程总承包领域注意事项

  • 2021年室内装修设计三大新趋势,让新房更有格调

    一代人有一代人的审美,随着80后90后逐渐成为装修市场的主力军,他们的审美也带来了新的室内装修设计流行趋势,从华丽复杂的设计转变为简约实用.本文便带来了2021年室内装修设计三大新趋势,想让您家的新房 ...

  • 成都向东:新布局打开新发展空间 大谋篇践行新发展理念

    图为龙泉山城市森林公园丹景台,又称为"城市之眼",成都"东进"的地标式建筑.(摄影吕甲) 从成都市区一路向东,跨过"城市绿肺"龙泉山,就来到 ...

  • 科普|太空“大扫除”工具箱新成员:磁力“吸尘器”

    近日,日本Astroscale公司发射的ELSA-d卫星成功进入550公里近地轨道,它由175千克的卫星主体和17千克的靶标两部分组成.卫星主体上配备有磁对接系统,将在太空中释放靶标并进行捕捉,以此模 ...

  • 科普 ┃ 无主灯设计的功与过,灯光设计别再跟风 ┃ 南京装修

    南京装修那些事儿,东方一木专注科普装修施工和室内设计. 以前的装修一切以满足实用功能为主,家里的照明设计就是每个房间的顶面上一盏吸顶灯,客餐厅还好,如果是躺在卧室的床上玩手机时,就只剩下满目的刺眼. ...

  • 新课程理念下教师角色之变

    赵桂珠 随着基础教育课程改革的不断深入,新课标.新教材.新思想.新理念对教师这一角色提出新的要求,教师在教学中充当的角色越来越多元化.那么,在新课程理念下教师应扮演好哪些角色呢? 是教者,更是学者 传 ...

  • 2021上海车展|内/外设计换新质感提升 实拍BEIJING EU5 PLUS

    作为BEIJING品牌中纯电领域的当家花旦,EU5车型曾创造过年销超过10万台的记录,此次推出的EU5 PLUS车型与EU5相比其内/外都进行了全新设计,产品力持续提升. 2021上海车展正式开幕,在 ...