綠色化學

Green chemistry

跟大家講個小故事...

1992年里約熱內盧全球環境高峰會

提出「綠色科技」

自1994年起，美國環保署推行環境化設計（Design for Environment, DfE）計畫包含:綠色化學、綠色工程、夥伴關係

美國化學協會每年舉辦

「總統化學挑戰獎」

給對綠色化學有貢獻的人

原子經濟性

主產物的重量 

全部反應物的重量

×100%

聯氨(hydrazine)

NaOCl + 2 NH3 → H2N-NH2 + NaCl + H2O

2 NH3 + H2O2 → H2N-NH2 + 2 H2O

  1. 防止產生廢棄物
  2. 提高原子效率
  3. 低毒或無毒的化合物
  4. 降低產物對環境的危害
  5. 使用更安全無毒的溶劑
  6. 最好在常溫常壓下進行反應
  7. 使用可再生的原料
  8. 避免產生衍生物
  9. 最好使用催化劑
  10. 可分解的產物
  11. 全程監控分析並防止污染
  12. 使用安定的反應物，降低發生爆炸等事故的可能性

十二原則

超臨界CO2

1996年，美國北卡羅萊納大學化學教授德西蒙發現在室溫及將近100 bar(1000 hPa)的高壓下，二氧化碳會變成超臨界流體。

 

超臨界流體CO2可以取代四氯乙烯等機溶劑的清潔效果。

 

利用一端親油、一端親二氧化碳的化合物可以達到肥皂的清潔效果。

 

可以節省用水、對環境無害。

超音波

奈米粒子的產物往往汙染嚴重且消耗能量大

透過超音波輔助奈米粒子沉積，比如製作抗菌複合紙材

 

超音波（20 kHz-50 MHz）因為近似直線傳播，能量集中，由於能量可傳輸予特定範圍介質，常被應用於增加反應速率。

 

 

生態科技

利用微生物、動物或是植物為來源的聚合物。

比如柯達軟片使用生物纖維製作。

 

利用澱粉等取代塑膠類如保麗龍。

因為澱粉羥基會和水子以氫鍵結合，所以不適合直接使用，必須經過一些處理，在澱粉練中混入高排水性的分子。

聚乳酸 (PLA)

玉米為原料的聚合物，澱粉藉由微生物發酵轉化為乳
酸單體，經過合後形成長鏈，即 PLA。
美國 Cargill Dow 聚合物公司成功開發以農業廢棄物
(小麥桿等) 為原料的生物技術合成乳酸的新技術。

 

很常見，比如7-11思樂冰的杯子、冷飲杯。

未來還有可能發展成高容量記憶卡的原料。

生質能源

巴西使用甘蔗為原料，將甘蔗汁經酵母菌發酵和蒸餾、分子篩脫，製程無水酒精。剩餘的廢棄物燃燒產生能量降低成本。

巴西的汽車是雙用引擎的形式。目前不販賣一般汽油，僅販賣乙醇汽油（乙醇 25 %）。

 

 

為了使玻璃製品具有顏色，在玻璃的製造過程中需加入多種會造成汙染的元素，例如鉛、鉻、鎘、鎳、銅、錳、砷、氟、氯、硫等。
優化玻璃的化學成分，例如在鉛玻璃中加入一定數量的 Al2O3，並用 Na2O 代替K2O 以減少鉛的溶出量。使用毒性為 1/60 的砷酸鈉來替代當作澄清劑的氧化砷。


爐渣玻璃－配料中加入50

～60% 鋼鐵工業及有色冶

金工業所產生之爐渣。

玻璃工業

塗料中的化學物質除了成膜基質外，還包括有溶劑、增塑劑、添加劑有毒的易揮發有機物。

據報導，全世界每年向大氣排放的碳氫化合物約達 2000 萬噸，其中約有 350 萬噸是塗料中的。

 

水性塗料－以無毒的水代替有毒的有機物作為塗料溶劑

無溶劑塗料－包括粉末塗料和光固化塗料，此類塗料不含溶劑，對環境的污染較少。

塗料

糖尿病藥主成分

銠金屬鹽類觸煤能夠合成糖尿病的主成分β胺基酸，95％以上的銠可以回收再利用。


減緩化療副作用藥主成分Aprepitant
利用不對稱觸媒轉換技術(只會產生順或反異構物)，縮短反應時間，反應條件也更溫和，原料只需要原來製程的 20％。

降膽固醇藥主成分Atorvastation
利用生物工程基因組技術，產生所謂的「設計者酵素」。新的酵素製程降低了溶劑、廢棄物的需求。

生技藥學

啊.......反正還有很多啦......

呵呵呵....

參考資料

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