時(shí)間：2024-02-26 17:12:23
開(kāi)篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇綠色化學(xué)的特征，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過(guò)程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
關(guān)鍵詞：分析化學(xué) 綠色化 重要性 原理 方法
隨著人類環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展越來(lái)越追求綠色化，而分析化學(xué)的綠色化旨在化學(xué)分析過(guò)程及技術(shù)設(shè)計(jì)過(guò)程中進(jìn)行綠色化學(xué)原理的應(yīng)用，以最大程度地降低分析化學(xué)對(duì)周圍環(huán)境所帶來(lái)的污染，因而是未來(lái)分析化學(xué)發(fā)展的一個(gè)主要方向，下文分別就分析化學(xué)綠色化的重要性、原理、特點(diǎn)及其方法進(jìn)行了探討。
一、分析化學(xué)綠色化的重要性
作為我國(guó)的一項(xiàng)基本國(guó)策之一，環(huán)境保護(hù)一直都是分析化學(xué)研究人員環(huán)境科研的一個(gè)重要方向，特別是近些年來(lái)，隨著人們環(huán)保意識(shí)的普遍增強(qiáng)，分析化學(xué)作為環(huán)境污染排放的重要來(lái)源之一本身也越來(lái)越受到關(guān)注。例如液液萃取過(guò)程中所使用的有機(jī)溶劑中，有許多諸如二氯甲烷、氯仿及四氯化碳等等都具有極強(qiáng)的毒性，不僅會(huì)對(duì)環(huán)境還會(huì)對(duì)人體健康造成危害。再如某些氯代烴甚至?xí)?duì)大氣臭氧層造成破壞，這些明顯都違背了環(huán)境保護(hù)的宗旨。有毒溶劑的使用不僅危害了分析化學(xué)研究工作人員的身體健康，還大大增加了樣品測(cè)試的成本，有些溶劑的廢液處理也是一個(gè)棘手的問(wèn)題。分析化學(xué)自上世紀(jì)60年代以來(lái)已經(jīng)成為環(huán)境科學(xué)的重要的中心學(xué)科之一，不少環(huán)境分析化學(xué)研究工作人員都在從事著同環(huán)境樣品相關(guān)的分析化驗(yàn)工作內(nèi)容，以便于為環(huán)境科研、管理及其治理提供有力的科學(xué)依據(jù)。如今對(duì)于許多領(lǐng)域而言，環(huán)保活動(dòng)及進(jìn)步同分析化學(xué)的發(fā)展息息相關(guān)，只有通過(guò)分析化學(xué)相關(guān)技術(shù)手段才可以有效識(shí)別環(huán)境中污染物化及其代謝物的遷移過(guò)程或者所發(fā)生的形態(tài)變化，然后才能采取相應(yīng)地措施對(duì)污染源進(jìn)行有效地控制。由此可見(jiàn)，分析化學(xué)是大氣及水資源環(huán)境保護(hù)的基礎(chǔ)學(xué)科。
正是由于這些原因，近些年來(lái)相關(guān)研究工作者都致力于研究和發(fā)展綠色分析化學(xué)技術(shù)，盡可能少用甚至不用有污染的溶劑或其他有機(jī)化學(xué)試劑。作為綠色化學(xué)的一個(gè)主要構(gòu)成方面，綠色分析化學(xué)已經(jīng)成為分析化學(xué)未來(lái)發(fā)展的主要方向。
二、分析化學(xué)綠色化原理及其特點(diǎn)
近些年來(lái)，綠色分析化學(xué)的研究多數(shù)是圍繞著催化劑、化學(xué)反應(yīng)、原料、溶劑及其產(chǎn)品綠色化等方面而開(kāi)展的。因而無(wú)論是從原理上還是從方法上都為傳統(tǒng)的分析化學(xué)行業(yè)帶來(lái)了巨大的改變。例如，可通過(guò)新型化工方法或新產(chǎn)品的過(guò)程中運(yùn)用原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)、無(wú)毒性原料、催化劑以及溶劑等實(shí)現(xiàn)化工的綠色生產(chǎn)過(guò)程，并通過(guò)所獲得的新型綠色產(chǎn)品為人們的身體健康、環(huán)境保護(hù)等方面帶來(lái)有利影響。
綠色分析化學(xué)研究的主要核心問(wèn)題如下：一是確保所選擇的起始原料及其試劑的綠色化；二是確保所選擇的溶劑、反應(yīng)條件及其催化劑的綠色化；三是確保所設(shè)計(jì)產(chǎn)品、目標(biāo)分子及其化學(xué)品的綠色化和安全化。如今，綠色分析化學(xué)已經(jīng)興起，其要求進(jìn)行化學(xué)分析的整個(gè)過(guò)程中都必須始終將環(huán)境保護(hù)作為一個(gè)前提或目標(biāo)，最大程度地減少甚至不產(chǎn)生環(huán)境污染物質(zhì)，確保分析過(guò)程本身盡可能地減少或消除對(duì)環(huán)境的影響，這即為綠色分析化學(xué)的最主要特征。除此之外，綠色分析化學(xué)的另一個(gè)主要特征還表現(xiàn)在其過(guò)程分析中，通常來(lái)說(shuō)，環(huán)境分析主要是出現(xiàn)了環(huán)境問(wèn)題之后進(jìn)行毒物的監(jiān)測(cè)及其分類的過(guò)程，而分析化學(xué)則是將分析重點(diǎn)放在了化學(xué)過(guò)程當(dāng)中，主要是通過(guò)傳感器的使用實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)化學(xué)反應(yīng)過(guò)程監(jiān)測(cè)的實(shí)時(shí)性，這樣可以了解環(huán)境污染物形成的全過(guò)程，進(jìn)而即可實(shí)現(xiàn)對(duì)痕量有害環(huán)境污染物的有效控制，并從源頭上實(shí)現(xiàn)對(duì)污染物阻止的目的。整個(gè)化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中，若因溫度、壓力、原料劑量、時(shí)間改變進(jìn)而導(dǎo)致污染物的形成，傳感器會(huì)及時(shí)地將整個(gè)過(guò)程的參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，這樣就可通過(guò)整個(gè)過(guò)程中參數(shù)的改變而實(shí)現(xiàn)對(duì)污染物產(chǎn)生全過(guò)程的有效控制，同時(shí)還提高了產(chǎn)品的質(zhì)量極其純度。因此，綠色分析化學(xué)可以對(duì)污染物進(jìn)行防治和即時(shí)控制。
三、分析化學(xué)綠色化的發(fā)展方法
通常而言，分析方法是通過(guò)精密度、靈敏度、準(zhǔn)確度、分析的速度及其校準(zhǔn)曲線線性范圍等等的多項(xiàng)指標(biāo)來(lái)進(jìn)行評(píng)價(jià)。對(duì)于分析化學(xué)的綠色化而言，除去上述指標(biāo)之外，還需將其對(duì)于環(huán)境的影響程度作為首要指標(biāo)進(jìn)行考慮。
為了實(shí)現(xiàn)整個(gè)分析過(guò)程中分析化學(xué)綠色化的實(shí)現(xiàn)，必須將重點(diǎn)放在如何最大程度地減少甚至取消環(huán)境污染物的使用及其產(chǎn)生，可考慮如下方面：1）整個(gè)分析系統(tǒng)的微型化，這樣可以大幅度減少試劑及其載體的流耗量，實(shí)現(xiàn)污染的降低，還更加經(jīng)濟(jì)。2）對(duì)于不得不使用大量樣品進(jìn)行分析的系統(tǒng)而言，可借助于數(shù)理統(tǒng)計(jì)及化學(xué)計(jì)量學(xué)等理論，盡可能實(shí)現(xiàn)對(duì)采樣點(diǎn)數(shù)目?jī)?yōu)化的目的，這樣就可以最大程度地減少分析過(guò)程中測(cè)量的次數(shù)及其相關(guān)試劑的使用量，實(shí)現(xiàn)減少環(huán)境污染物使用的目的。3）通過(guò)試劑固定化等技術(shù)實(shí)現(xiàn)非消耗性及微消耗性等試劑的重復(fù)使用，這樣即可大幅度減少有害試劑的使用量及其有害物產(chǎn)生。4）通過(guò)無(wú)毒無(wú)害試劑的使用，例如，超臨界流體的開(kāi)發(fā)，尤其可以將超臨界二氧化碳流體作為溶劑，其不僅具有常規(guī)流體都具有的良好的溶解性，同時(shí)還擁有氣體所具有的相當(dāng)高的傳質(zhì)速度，因此，借助于這種無(wú)毒無(wú)害的試劑即可實(shí)現(xiàn)原有毒性有機(jī)化合物的替代。5）將某些無(wú)試劑新型分析化學(xué)技術(shù)，諸如超聲、微波等技術(shù)等應(yīng)用到分析化學(xué)的過(guò)程當(dāng)中去，例如超聲萃取法、微波萃取及其消解等方法；6）有些待分析樣品組成相當(dāng)復(fù)雜，因而測(cè)定過(guò)程中不可避免會(huì)有干擾的出現(xiàn)，此時(shí)可以借助于儀器掩蔽法來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)原有化學(xué)掩蔽法的替代，例如，可通過(guò)借助于導(dǎo)數(shù)以及雙波長(zhǎng)分光光度法，結(jié)合零交技術(shù)及其等吸收點(diǎn)法，即可在完全無(wú)任何化學(xué)試劑條件下實(shí)現(xiàn)對(duì)干擾的消除；7）若很難完全取代有毒試劑時(shí)，應(yīng)盡量采用微型化或者使用具有較小毒性的試劑對(duì)由原有的大毒性試劑進(jìn)行替代，例如，將有機(jī)相的測(cè)定方法改變?yōu)樗鄿y(cè)定方法，以最大程度減小分析過(guò)程中自身對(duì)于環(huán)境所帶來(lái)的影響。事實(shí)證明，分析化學(xué)綠色化最基本的要求及其特征已經(jīng)在如今的一些分析方法中體現(xiàn)了出來(lái)，例如固相萃取技術(shù)、高壓流體萃取技術(shù)、固相微萃取技術(shù)、微型液-液萃取技術(shù)、免疫分析技術(shù)、x射線熒光金屬分析技術(shù)、超臨界流體萃取技術(shù)、自動(dòng)索格利特萃取技術(shù)、微萃取技術(shù)、揮發(fā)性有機(jī)化合物真空蒸餾技術(shù)及其表面聲波測(cè)定技術(shù)等等，此類方法都是在測(cè)量、監(jiān)測(cè)及其識(shí)別過(guò)程中，對(duì)過(guò)程中所用試劑及其所產(chǎn)生的產(chǎn)物進(jìn)行控制，以最大程度地減少環(huán)境污染物的釋放，因而沒(méi)有造成不良的環(huán)境污染問(wèn)題，所以應(yīng)盡可能采用此類綠色分析化學(xué)方法進(jìn)行分析。如今，分析化學(xué)正朝著綜合性邊緣學(xué)科方向發(fā)展，隨著物理學(xué)、數(shù)學(xué)、電子學(xué)及激光技術(shù)、微波技術(shù)、分子束及計(jì)算機(jī)等的不斷發(fā)展，為新型儀器分析方法奠定了基礎(chǔ)，并為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)綠色分析化學(xué)的發(fā)展提供了良好的技術(shù)及其方法支撐，如激光技術(shù)已經(jīng)用于了光譜分析中，并形成了多達(dá)數(shù)十種方法，有些相當(dāng)快，可實(shí)現(xiàn)瞬態(tài)分析。
四、結(jié)論
作為可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的一個(gè)重要方面，綠色分析化學(xué)是解決未來(lái)環(huán)境保護(hù)及其資源短缺問(wèn)題其中的一個(gè)根本出路。因此，必須制定一系列鼓勵(lì)政策以支持綠色分析化學(xué)的發(fā)展，在新分析方法及其技術(shù)設(shè)計(jì)手段中應(yīng)用綠色分析化學(xué)原理。分析化學(xué)綠色化的發(fā)展逐漸朝著微型化和儀器化方向進(jìn)行發(fā)展。但是，應(yīng)當(dāng)了解的是我國(guó)如今的分析化學(xué)儀器制造科研力量仍相對(duì)較弱，因此必須以戰(zhàn)略眼光對(duì)待綠色分析化學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展及其教育，結(jié)合我國(guó)國(guó)情，注重分析化學(xué)綠色化的研究，積極探索綠色少污染甚至無(wú)污染的分析方法及其技術(shù)，并將其應(yīng)用到實(shí)際的分析檢測(cè)中。
參考文獻(xiàn)
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綠色化學(xué)與傳統(tǒng)的化學(xué)的共同之處在于都能為人類生活做出貢獻(xiàn),但綠色化學(xué)是使反應(yīng)物的原子100%利用,且實(shí)現(xiàn)零排放,即在變廢為寶的同時(shí)又節(jié)約了環(huán)境。綠色化學(xué)的原子經(jīng)濟(jì)性的反映有兩個(gè)顯著有點(diǎn):一是最大限度的利用了原料,二是最大限度的減少了廢物的排放。原子利用率的表達(dá)式是:原子利用率=(預(yù)期產(chǎn)物的式量/反應(yīng)物質(zhì)的式量之和)×100%。
一、綠色原料
綠色原料的選取是進(jìn)行綠色化學(xué)的開(kāi)始,所以選擇原料是十分重要的,要考慮各個(gè)方面的影響。如以塑料為例,塑料在工程材料總產(chǎn)量中居第二位,僅次于鋼鐵材料。但“白色污染”問(wèn)題引起廣泛關(guān)注后,可降解塑料成為了化學(xué)界的新熱點(diǎn)。21世紀(jì)初我國(guó)塑料制品使用量較大,導(dǎo)致廢棄塑料達(dá)到幾千萬(wàn)噸,其污染所造成的環(huán)境壓力就相當(dāng)大了。但如果這些廢棄塑料中有少部分是可降解塑料,那對(duì)于我們的環(huán)境改善將會(huì)很有利。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)生產(chǎn)可降解塑料的廠家還不多,遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到市場(chǎng)需求量。
目前世界各國(guó)生產(chǎn)可降解塑料的類型主要有光降解塑料、生物降解塑料、化學(xué)降解塑料和組合降解塑料等類型。其中光降解塑料和生物降解塑料研究是我國(guó)“八五”科技攻關(guān)的一個(gè)重大項(xiàng)目,已取得一些進(jìn)展。
二、綠色溶劑
造成環(huán)境污染不僅來(lái)源于制造產(chǎn)品的原料,也與生產(chǎn)過(guò)程中使用的溶劑有關(guān)。目前廣泛使用的高揮發(fā)性的有機(jī)化合物溶劑對(duì)環(huán)境又十分不利,急需找到替代品,即無(wú)毒無(wú)害的溶劑已經(jīng)成為研究綠色化學(xué)的重要任務(wù)。
正如超臨界流體,它是指超臨界溫度及超臨界壓力下的流體,是一種介于氣態(tài)與液態(tài)之間是流體。超臨界流體的特征是具有流體密度、氣體粘度、擴(kuò)散系數(shù)適度和具有可壓縮性且無(wú)毒、不燃性,但可觀的還是廉價(jià)。
三、綠色催化劑
1836年瑞典化學(xué)家Berzelius提出催化劑作用這一概念后,催化劑在化學(xué)反應(yīng)中就一直在發(fā)展,但許多傳統(tǒng)的催化劑如液體酸催化劑都對(duì)設(shè)備嚴(yán)重腐蝕、對(duì)人的身體也有很大危害,還有就是排泄物對(duì)環(huán)境的污染很大。
綠色固體酸堿催化劑在工藝上很易實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn),不存在產(chǎn)物與催化劑分離及對(duì)設(shè)備的損壞等,并且活性高,這就大大提高生產(chǎn)效率。分子篩催化劑的乙苯液相烴化技術(shù)較為成熟,徹底消滅了廢液排放,廢渣也少且無(wú)毒無(wú)腐蝕性。
四、綠色食品添加劑
我們每天必須攝入一定量的食物來(lái)滿足自身的生長(zhǎng)和發(fā)育,但隨著生活水平的提高,生產(chǎn)商為了迎合消費(fèi)者的更高要求,色、香、味和行都要考慮到,且還要延長(zhǎng)保存時(shí)間。市場(chǎng)上很多食品添加劑是化學(xué)合成物質(zhì),往往具有一定的毒性,所以在選擇時(shí)一定要小心。
海藻糖是一種具有很好防腐作用的防腐劑,這是由它的抗干燥特性決定的,它是一種非特異性保護(hù)劑,幾乎能保護(hù)所有的生物分子,且還能在干燥的環(huán)境下形成保護(hù)膜,達(dá)到了防腐和保存的雙重效果。
瓊脂是一種天然增稠劑,又叫做瓊膠,它是一種半乳糖的多糖聚合體,能改善食品物理性質(zhì),增加其粘稠性。瓊脂在我國(guó)很早就可食用了,特別是用于糖果的制造,還有就是增加果醬的粘度。由于瓊脂具有粘著性、彈性和持水性,所以它的食用范圍非常廣泛。
五、綠色農(nóng)藥
農(nóng)藥的種類很多,有的農(nóng)藥可以長(zhǎng)期存留在土壤中,很大程度上破壞了生態(tài)平衡,還有的進(jìn)入到食品中,嚴(yán)重的危害了人們的身心健康。
綠色無(wú)公害農(nóng)藥有微生物農(nóng)藥、植物源農(nóng)藥、基因工程農(nóng)藥、化學(xué)合成類農(nóng)藥、半合成生物農(nóng)藥和激素與信息素等較為廣泛。21世紀(jì)人類面臨的挑戰(zhàn),綠色農(nóng)藥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)甚至國(guó)民經(jīng)濟(jì)中也會(huì)占有重要位置,所以大力開(kāi)發(fā)新型高效低毒的綠色農(nóng)藥是發(fā)展的必然趨勢(shì)。
六、綠色化學(xué)品
我們?cè)谏钪邢礈煊闷肥潜夭豢缮俚?但洗滌用品主要是洗滌劑,最終導(dǎo)致大量的洗滌廢水被排入環(huán)境中,造成污染。
一、綠色化學(xué)應(yīng)用的概念
綠色化學(xué)是以綠色思想為基礎(chǔ)，通過(guò)化學(xué)分析理論和研究原則，分析綠色化學(xué)研究的相關(guān)內(nèi)容，明確綠色未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)和方向。加強(qiáng)綠色化學(xué)產(chǎn)業(yè)技術(shù)人才的培養(yǎng)，配置良好的技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)，不斷提升綠色化學(xué)應(yīng)用發(fā)展效果，盡可能的提升綠色化學(xué)的應(yīng)用，改善化學(xué)技術(shù)的研發(fā)過(guò)程，提升綠色化學(xué)應(yīng)用效果，完善資源的循環(huán)理論標(biāo)準(zhǔn)，提升污染物的排放和綠色處理，加強(qiáng)與國(guó)外技術(shù)的相互交流水平，向優(yōu)秀的綠色化學(xué)研究技術(shù)方式學(xué)習(xí)，引進(jìn)優(yōu)秀的綠色化學(xué)研究技術(shù)方法，實(shí)現(xiàn)本國(guó)中綠色化學(xué)生產(chǎn)工業(yè)水平的快速提升。[2]
綠色化學(xué)是以化學(xué)反應(yīng)、溶劑、催化劑等反應(yīng)技術(shù)，通過(guò)綠色方式，提升新合成技術(shù)的研究效果。特別是催化過(guò)程。新化學(xué)研究中包含生物資源的轉(zhuǎn)化、新反應(yīng)條件的利用，無(wú)公害介質(zhì)資源的研究等等。根據(jù)綠色化學(xué)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，逐步提高研制技術(shù)水平。
二、綠色化學(xué)的研究趨勢(shì)對(duì)象
1.原材料的綠色化研究
綠色化工研究生產(chǎn)是降低產(chǎn)品中的毒性問(wèn)題，改善安全環(huán)保效果，完善人類的安全生活環(huán)境，提升化工產(chǎn)品的無(wú)公害生產(chǎn)水平。
2.化學(xué)反應(yīng)綠色化應(yīng)用
化學(xué)綠色反應(yīng)的管理需要服務(wù)綠色需求標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)經(jīng)濟(jì)原子性標(biāo)準(zhǔn)，即最大限度的提升廢物的排放效果，改善周圍環(huán)境水平，以良好的選擇標(biāo)準(zhǔn)價(jià)值，提升選擇規(guī)范性效果，實(shí)現(xiàn)在綠色化學(xué)選擇上的立體規(guī)范性。[3]
3.生產(chǎn)產(chǎn)品的綠化發(fā)展
生產(chǎn)產(chǎn)品需要綠化發(fā)展模式，逐步提升人身基本安全建設(shè)，完善化工產(chǎn)品的安全水平。例如，采用降解劑、除垢劑、殺蟲劑等，使用可以降解的塑料制品，綠色燃料、綠色涂料等。隨著現(xiàn)代科技的快速發(fā)展水平，越來(lái)越多的存在污染性化工產(chǎn)品被取代，綠色產(chǎn)品受到現(xiàn)代綠色環(huán)保化工發(fā)展的需求。目前，化工生產(chǎn)中，常常使用具有腐蝕性的化學(xué)材料作為催化劑，催化效果較好，但會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重的腐蝕性問(wèn)題。而采用仿酶催化劑、水溶催化劑可以有效地達(dá)到催化的目標(biāo)，減少催化后造成的各種腐蝕問(wèn)題。
4.溶劑的綠化作用
溶劑的綠化發(fā)展是以有效分離為技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)介質(zhì)作為分離，提高溶劑的有機(jī)合成效果。但在反應(yīng)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生有機(jī)化合物，引發(fā)臭氧的形成，造成水資源污染環(huán)境的產(chǎn)生。需要對(duì)溶劑進(jìn)行研究，加強(qiáng)綠化溶劑的研究分析。
5.化學(xué)綠化的設(shè)計(jì)
利用計(jì)算機(jī)應(yīng)用完成化學(xué)綠化的輔助設(shè)計(jì)，首先需要建立良好的化學(xué)反應(yīng)資料庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)，利用計(jì)算機(jī)化學(xué)反應(yīng)組合方式，確定實(shí)際原材料使用方式和標(biāo)準(zhǔn)，搜尋產(chǎn)物的目標(biāo)反應(yīng)結(jié)果，利用計(jì)算機(jī)模擬分析化學(xué)綠色反應(yīng)結(jié)果，確定適合的化學(xué)綠色反應(yīng)效果。根據(jù)目標(biāo)產(chǎn)品的基本原則，準(zhǔn)確的分析產(chǎn)物實(shí)際的化合原料，確定預(yù)定的原料標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容，對(duì)相關(guān)反應(yīng)路線和實(shí)際環(huán)境效應(yīng)進(jìn)行準(zhǔn)確的分析，從中選取最佳途徑進(jìn)行分析。
6.綠化技術(shù)的合成
根據(jù)實(shí)際綠色化學(xué)合成技術(shù)，準(zhǔn)確的分析有毒害物質(zhì)的有效使用效果。采取合理的非物質(zhì)化學(xué)方式，利用多環(huán)境效應(yīng)，逐步改善化學(xué)產(chǎn)品的實(shí)際選擇效果，降低產(chǎn)品的整體能耗。按照實(shí)際常溫水平，常壓標(biāo)準(zhǔn)，分析電化學(xué)實(shí)際潔凈中的各種優(yōu)勢(shì)，確定綠化技術(shù)合成效果。
三、綠化技術(shù)的新技術(shù)和新工藝方式
1.催化技術(shù)
催化技術(shù)是不斷加強(qiáng)實(shí)際有效反應(yīng)效果，大力加強(qiáng)化學(xué)反應(yīng)的高效應(yīng)用選擇性，對(duì)實(shí)際的轉(zhuǎn)化率水平進(jìn)行合理的分析，逐步提升產(chǎn)品的整體質(zhì)量，降低成本的同時(shí)消除產(chǎn)品的副作用，減少可能出現(xiàn)的各種污染，最大限度的完善各種資源的保護(hù)水平，實(shí)現(xiàn)對(duì)生態(tài)有效環(huán)境的保護(hù)作用，這是綠色化學(xué)整體研究的重要方向。
2.生物化學(xué)技術(shù)
生物化學(xué)技術(shù)利用現(xiàn)代生物科學(xué)技術(shù)應(yīng)用，逐步提升高新技術(shù)水平，大力開(kāi)展生物技術(shù)的食品、藥品、能源、化工技術(shù)的整體應(yīng)用效果。按照最大有效特征性水平進(jìn)行綜合生物資源的快速利用，實(shí)現(xiàn)生物化學(xué)的有效節(jié)能，改善清潔生產(chǎn)水平，實(shí)現(xiàn)化工技術(shù)的整體生物化工過(guò)程。生物化工過(guò)程中包含基因化工技術(shù)、細(xì)胞化工技術(shù)、酶化工技術(shù)和微生物加工技術(shù)。
3.超聲化工技術(shù)的研究
超聲化工是利用現(xiàn)有的化學(xué)試劑，準(zhǔn)確的分析聲學(xué)、化工學(xué)的相互融合效果。通過(guò)分析聲學(xué)技術(shù)的變化原理，準(zhǔn)確的分析實(shí)際有效提升整體反應(yīng)的選擇過(guò)程，增加化學(xué)整體反應(yīng)速度，加強(qiáng)化學(xué)反應(yīng)速率和生產(chǎn)率，實(shí)現(xiàn)能好的有效降低，實(shí)現(xiàn)整體廢物的快速排放，改善化工綠色的多元化技術(shù)分析，實(shí)現(xiàn)化學(xué)超聲技術(shù)的廣泛性應(yīng)用。
4.膜工程化工技術(shù)
膜工程化工是利用膜分離技術(shù)、膜催化技術(shù)，通過(guò)分離的方式，實(shí)現(xiàn)成本低的化工工程，工程能耗較低，效率較高，污染小，有良好的回收效果。膜催化反應(yīng)往往是超出整體平衡的反應(yīng)，可以有效地提升整體反應(yīng)的選擇效果，提升原材料的實(shí)際轉(zhuǎn)化作用，節(jié)約了資源成本，降低了污染。磨技術(shù)的快速應(yīng)用是具有廣泛應(yīng)用價(jià)值的。在化工產(chǎn)業(yè)、石油產(chǎn)業(yè)、環(huán)保產(chǎn)業(yè)、電子產(chǎn)業(yè)、醫(yī)藥技術(shù)產(chǎn)業(yè)等多種行業(yè)中進(jìn)行發(fā)展和分析，提升高新化工綠色產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。
結(jié)語(yǔ)
一、環(huán)境污染的危害
白色污染是環(huán)境污染的一大問(wèn)題。在一次對(duì)海洋生物的調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，543只被調(diào)查的大型海鳥有84.5%在胃中找到塑料；1995年香港打撈海上塑料垃圾765.6噸，耗資1200萬(wàn)港元，平均每噸打撈費(fèi)2518港元。若把廢塑料直接進(jìn)行焚燒處理，將給環(huán)境造成嚴(yán)重的二次污染，塑料焚燒時(shí)，不但產(chǎn)生大量黑煙，而且會(huì)產(chǎn)生毒性很強(qiáng)的二惡英。可見(jiàn)環(huán)境問(wèn)題已成為不容忽視的問(wèn)題。
教育對(duì)于改變?nèi)藗兊膽B(tài)度是不可缺少的，對(duì)于培養(yǎng)環(huán)境意識(shí)也是必不可少的。因此，我們應(yīng)該在成長(zhǎng)初期就接受良好的環(huán)境保護(hù)教育，會(huì)減少許多破壞環(huán)境的事情，而通過(guò)中學(xué)化學(xué)教育培養(yǎng)未來(lái)公民的環(huán)境保護(hù)意識(shí)，是最好不過(guò)的一個(gè)途徑。
二、進(jìn)行綠色化學(xué)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生綠色化學(xué)意識(shí)
1.在課堂教學(xué)中滲透綠色化學(xué)理念
如何進(jìn)行綠色化學(xué)教學(xué)呢？作為教師應(yīng)通過(guò)課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、課外活動(dòng)、社會(huì)實(shí)踐等教學(xué)方法進(jìn)行綠色意識(shí)培養(yǎng)。在課堂教學(xué)中要以“綠色化學(xué)”理念為中心開(kāi)展教學(xué)。化學(xué)教師在教學(xué)活動(dòng)中起主導(dǎo)作用，因此，教師要有新的觀念，具備綠色意識(shí)才會(huì)產(chǎn)生積極效果。而現(xiàn)在素質(zhì)教育并未完全普及，教師仍然以傳統(tǒng)的填鴨式教學(xué)方法教授學(xué)生知識(shí)，在這樣陳舊的觀念及陳舊的教學(xué)模式下，怎樣做到綠色化學(xué)教育呢？因此，化學(xué)教師必須改變觀念，更新知識(shí)，以“綠色化學(xué)”理念為追求目標(biāo)。這樣才能做到在日常教學(xué)中時(shí)時(shí)滲透綠色化學(xué)思想。
密切結(jié)合化學(xué)教學(xué)內(nèi)容，適當(dāng)滲透環(huán)境教育。在教學(xué)中應(yīng)緊扣教學(xué)大綱有計(jì)劃、有目的地施以環(huán)境教育。以“水”為例，在教材基礎(chǔ)上，應(yīng)明確給學(xué)生指出：中國(guó)是一個(gè)水資源相對(duì)不足的國(guó)家，人均水資源只有世界人均水資源的1/4。而且工業(yè)三廢、生活水的任意排放，化肥、農(nóng)藥的大量使用造成水的嚴(yán)重污染。例如：在講氯氣的性質(zhì)和用途時(shí)，雖然氯氣作為漂白劑和消毒劑有很好的經(jīng)濟(jì)效益，但作為自來(lái)水的消毒劑會(huì)與水中的有機(jī)物作用產(chǎn)生有致癌作用的二惡英等有機(jī)氯衍生物而成為被拒用和淘汰的危害化學(xué)品，人們正逐漸使用綠色化的反應(yīng)物二氧化氯來(lái)處理自來(lái)水。
2.在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中滲透“綠色化學(xué)”的思想
化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，現(xiàn)行的高中教材大多知識(shí)是通過(guò)實(shí)驗(yàn)引入的，但是在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，卻較少地體現(xiàn)綠色化學(xué)的內(nèi)容。因此，要在教學(xué)中滲透綠色化學(xué)理念，還需要實(shí)驗(yàn)綠色化學(xué)設(shè)計(jì)。綠色化學(xué)特點(diǎn)就是：①采用無(wú)毒、無(wú)害的原料；②在無(wú)毒、無(wú)害的反應(yīng)條件（催化劑、溶劑）下進(jìn)行；③具有“原子經(jīng)濟(jì)性”，即反應(yīng)具有高度選擇性、極少副產(chǎn)品，甚至實(shí)現(xiàn)零排放；④產(chǎn)品應(yīng)是對(duì)環(huán)境友好的；⑤滿足“價(jià)廉物美”的傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。近幾年來(lái)，教師在教學(xué)中也逐步意識(shí)到在實(shí)驗(yàn)中采取有效的方法和措施對(duì)實(shí)驗(yàn)排放的“三廢”進(jìn)行控制和治理，從而可以使學(xué)生的環(huán)保意識(shí)、環(huán)保思維方式潛移默化地形成。
化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中要力求利用最少的實(shí)驗(yàn)藥品，獲得最佳的實(shí)驗(yàn)效果，最大限度的減少?gòu)U棄物，提高學(xué)生的環(huán)境意識(shí)。作為化學(xué)教師，在教給學(xué)生知識(shí)和技能的同時(shí)，還要教給學(xué)生保護(hù)環(huán)境防止污染的思想和方法，最大限度地消除或減輕實(shí)驗(yàn)對(duì)環(huán)境所造成的危害。在常規(guī)教學(xué)和實(shí)驗(yàn)改進(jìn)中，把綠色化學(xué)的理念貫穿與化學(xué)教育的始終，使化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化。
3.課外活動(dòng)中的綠色化學(xué)教學(xué)
化學(xué)課外活動(dòng)和社會(huì)實(shí)踐是課堂教學(xué)的延伸和補(bǔ)充，是實(shí)施環(huán)境教育的有效途徑，因它具有實(shí)踐性、自主性、趣味性、靈活性、創(chuàng)造性等特征倍受學(xué)生歡迎。
4.舉辦環(huán)境知識(shí)專題講座
對(duì)一些涉及環(huán)境問(wèn)題的基礎(chǔ)知識(shí)及有利于提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，拓展學(xué)生知識(shí)面的內(nèi)容，利用課余時(shí)間以專題講座形式向?qū)W生介紹。如：《大氣污染的成因危害防治》、《本地去水質(zhì)現(xiàn)狀》、《香煙的危害》等。
5.運(yùn)用現(xiàn)代教育技術(shù)手段，靈活開(kāi)展環(huán)境教育
如：組織學(xué)生觀看環(huán)境教育錄像片，收看環(huán)境教育電視，閱讀環(huán)境教育方面的雜志，指導(dǎo)學(xué)生收看電視中的空氣質(zhì)量報(bào)告。
6.指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行環(huán)境治理課題研究
向?qū)W生介紹當(dāng)今環(huán)境熱點(diǎn)問(wèn)題并展開(kāi)討論，以提高學(xué)生的環(huán)境意識(shí)：為什么提倡使用無(wú)磷洗衣粉？白色污染是什么？溫室效應(yīng)與氣候變暖等。利用假日組織學(xué)生參觀環(huán)境檢測(cè)站，工廠的污水處理車間等地方，回來(lái)寫調(diào)查報(bào)告。
課堂教學(xué)是環(huán)境教育的主陣地，課外活動(dòng)強(qiáng)化教育，通過(guò)上述一系列的活動(dòng)，不僅使學(xué)生較好的掌握環(huán)境化學(xué)有關(guān)知識(shí)，發(fā)展的環(huán)保技能，提高的學(xué)生靈活運(yùn)用知識(shí)初步解決實(shí)際環(huán)境的能力和動(dòng)手能力創(chuàng)新能力，增強(qiáng)學(xué)生的環(huán)境憂患意識(shí)和環(huán)境社會(huì)責(zé)任感，全面提高了學(xué)生的素質(zhì)，有利于實(shí)施素質(zhì)教育。
三、結(jié)束語(yǔ)
【關(guān)鍵詞】高中化學(xué)；實(shí)驗(yàn)；見(jiàn)解；課堂教學(xué)
1 引言
隨著現(xiàn)代教育改革的不斷深入和發(fā)展，高考理科綜合化學(xué)試卷中實(shí)驗(yàn)題所占的比重越來(lái)越大。近幾年的高考理科綜合化學(xué)試題加強(qiáng)了對(duì)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾椋髮W(xué)生不僅要有實(shí)驗(yàn)操作的直觀體驗(yàn)，而且要有深入全面的思考。實(shí)驗(yàn)?zāi)転榛瘜W(xué)學(xué)習(xí)提供必要的感性材料，有利于學(xué)生理解化學(xué)概念和原理，形成科學(xué)的思想和觀念；能為學(xué)生提供練習(xí)和實(shí)踐的機(jī)會(huì)，有助于培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和思維能力，提高實(shí)驗(yàn)操作技能；能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，增強(qiáng)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，調(diào)動(dòng)其學(xué)習(xí)積極性；能幫助學(xué)生理解、掌握、應(yīng)用、檢驗(yàn)和鞏固有關(guān)的知識(shí)、技能，繼承前人積累的最基本的經(jīng)驗(yàn)，形成自己的體驗(yàn)。這是培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用化學(xué)解決問(wèn)題能力的主要途徑。
2 實(shí)驗(yàn)思想的滲透
化學(xué)性質(zhì)的教學(xué)往往可通過(guò)實(shí)驗(yàn)向?qū)W生提供足夠的感性材料。但是這并不意味著要窮盡所有事例。值得注意的是，某一化學(xué)性質(zhì)涉及的大量事例中，有的本質(zhì)特征明顯，而有的非本質(zhì)聯(lián)系強(qiáng)烈，我們必須精選那些最能反映本質(zhì)特征的例子，用實(shí)驗(yàn)方法，并通過(guò)人為控制，把本質(zhì)特征突現(xiàn)出來(lái)，以便于學(xué)生分析和概括。高中化學(xué)課本中的許多演示實(shí)驗(yàn)包含著這種設(shè)計(jì)思想。高中階段老師應(yīng)該有針對(duì)性地設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)，啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生體驗(yàn)這種實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思想。硝酸具有氧化性，可和多種金屬、非金屬單質(zhì)反應(yīng)，但在課堂上不可能也沒(méi)有必要去演示每種單質(zhì)跟硝酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。在實(shí)際教學(xué)中，教師常常只要通過(guò)一個(gè)或幾個(gè)典型實(shí)驗(yàn)的演示，就可讓學(xué)生自己去挖掘出“硝酸氧化性強(qiáng)”的特征。
2.1 要研究硝酸的氧化性，在常見(jiàn)金屬鈉、鎂、鋁、鋅、鐵、銅中選哪一種金屬做樣本跟硝酸反應(yīng)最好？學(xué)生聯(lián)系金屬活動(dòng)性順序得出結(jié)論：只要演示銅和硝酸實(shí)驗(yàn)，自然就可推測(cè)比銅活潑金屬的反應(yīng)情況。另外，銅元素有+1、+2兩種價(jià)態(tài)，選銅作為樣本可最大限度地了解硝酸跟變價(jià)金屬的反應(yīng)情況。
3 學(xué)生實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備充分
要想上好一堂學(xué)生實(shí)驗(yàn)課，必須做好多方面的充分準(zhǔn)備工作。教師的準(zhǔn)備工作：為了使實(shí)驗(yàn)過(guò)程不出現(xiàn)差錯(cuò)，達(dá)到預(yù)期效果，教師課前必須做好充分的準(zhǔn)備工作。這就要求教師課前認(rèn)真鉆研教材，反復(fù)試驗(yàn)，熟悉實(shí)驗(yàn)的每一個(gè)步驟。只有這樣，教師才能預(yù)測(cè)學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)會(huì)出現(xiàn)的問(wèn)題。并及時(shí)地解釋學(xué)生提出的各種問(wèn)題和各種現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)員的準(zhǔn)備工作：實(shí)驗(yàn)員的課前準(zhǔn)備的充分與否，直接關(guān)系到實(shí)驗(yàn)的成敗。如果實(shí)驗(yàn)用具、儀器、藥品等出現(xiàn)了問(wèn)題，實(shí)驗(yàn)就很難成功。學(xué)生的準(zhǔn)備工作：學(xué)生要想在實(shí)驗(yàn)課上順利完成實(shí)驗(yàn)，達(dá)到預(yù)期效果，課前就必須預(yù)習(xí)好。如不同鹽溶液酸堿性的測(cè)定，我先跟大家一起學(xué)習(xí)PH試紙的正確使用方法，提醒大家操作的注意事項(xiàng)，實(shí)驗(yàn)員會(huì)把所用的不同鹽溶液，PH試紙、玻璃棒、濾紙、表面皿等藥品及儀器準(zhǔn)備齊全。有一定難度的，教師可以指導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真閱讀有關(guān)教材內(nèi)容，采取具體措施，對(duì)實(shí)驗(yàn)中的關(guān)鍵步驟要點(diǎn)播和提示，然后讓學(xué)生寫出簡(jiǎn)明的實(shí)驗(yàn)提綱。學(xué)生通過(guò)課前的預(yù)習(xí)，既可以增強(qiáng)學(xué)生對(duì)該實(shí)驗(yàn)的目的要求及對(duì)實(shí)驗(yàn)步驟和方法的明確，又可以避免學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中那些不必要的失誤。
另外，學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室前，一定不要忘記帶教材、實(shí)驗(yàn)記錄、筆等用品，以免影響實(shí)驗(yàn)進(jìn)程。只有這樣，學(xué)生走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室才能做到心中有數(shù)，目的明確，避免了實(shí)驗(yàn)的盲目性。
4 高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新
創(chuàng)新能力是一個(gè)人綜合素質(zhì)的最好體現(xiàn)，創(chuàng)新教學(xué)的主要目標(biāo)是想方設(shè)法讓學(xué)生積極、主動(dòng)地思維，提高學(xué)生的課堂參與能力、創(chuàng)新能力和解決問(wèn)題的能力，培養(yǎng)學(xué)生用自己的頭腦來(lái)創(chuàng)新。優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)與探究學(xué)習(xí)融合起來(lái)，充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)的探究功能，不但讓學(xué)生獲得知識(shí)，學(xué)到技能，而且重視讓學(xué)生受到科學(xué)方法、科學(xué)思維的訓(xùn)練，養(yǎng)成科學(xué)精神，使學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)保持持久的探究興趣和創(chuàng)造興趣。從化學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)環(huán)境也會(huì)造成污染這一課題來(lái)講，可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，帶領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)并探討如何將化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化。化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)施綠色化學(xué)教育，是強(qiáng)化學(xué)生綠色化學(xué)思想，培養(yǎng)未來(lái)綠色化學(xué)公民的重要手段。
綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)是在綠色化學(xué)思想指導(dǎo)下，用預(yù)防化學(xué)污染的新思想、新技術(shù)和方法，對(duì)常規(guī)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行研究改革而形成化學(xué)實(shí)驗(yàn)的新方法。高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與綠色化學(xué)聯(lián)系最為緊密，也最為直接，化學(xué)實(shí)驗(yàn)是滲透綠色化學(xué)教育的最好渠道。在高中化學(xué)教學(xué)的整個(gè)過(guò)程中滲透綠色化學(xué)理念，教師要充分利用教材中的實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源，開(kāi)展綠色化學(xué)教育的探究性教學(xué)。開(kāi)發(fā)微型實(shí)驗(yàn)，循環(huán)使用溶劑和充分利用反應(yīng)產(chǎn)物，注重學(xué)生實(shí)驗(yàn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢液、廢渣及學(xué)生實(shí)驗(yàn)產(chǎn)品的處理。普通高中化學(xué)新課程倡導(dǎo)通過(guò)以化學(xué)實(shí)驗(yàn)為主的多種探究活動(dòng)，教師要依據(jù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ趩?wèn)題的提出、實(shí)驗(yàn)用具、實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)結(jié)論等方面設(shè)計(jì)不同開(kāi)放程度的實(shí)驗(yàn)，最終使學(xué)生體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)探究的基本過(guò)程，激發(fā)學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。
5 適當(dāng)合理的運(yùn)用多媒體
傳統(tǒng)教學(xué)中枯燥、難懂的實(shí)驗(yàn)可以通過(guò)應(yīng)用多媒體技術(shù)生動(dòng)、形象地表現(xiàn)出來(lái)。尤其是一些在實(shí)驗(yàn)中危險(xiǎn)的實(shí)驗(yàn)，可以通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)來(lái)降低其危險(xiǎn)。另外一些比較費(fèi)解的理論知識(shí)，我們可以通過(guò)多媒體技術(shù)應(yīng)用增加教學(xué)效果。假如通過(guò)模擬分子、原子等微觀粒子的運(yùn)動(dòng)，讓學(xué)生直觀形象地認(rèn)識(shí)微觀世界，同時(shí)也能吸引學(xué)生的注意力，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率。當(dāng)然現(xiàn)代多媒體技術(shù)在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用僅僅是化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段的一種補(bǔ)充方式。要注重現(xiàn)代多媒體技術(shù)在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用，但是也不能完全依賴多媒體技術(shù)。在實(shí)際教學(xué)中要根據(jù)教學(xué)需要合理利用多媒體技術(shù)，使現(xiàn)代多媒體技術(shù)的輔助地位得以充分體現(xiàn)。
【關(guān)鍵詞】高分子；化學(xué)；發(fā)展；方向
中圖分類號(hào)： F407 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
一、前言
我國(guó)高分子化學(xué)一直都是我國(guó)發(fā)展的重點(diǎn)，這項(xiàng)技術(shù)對(duì)于很多相關(guān)產(chǎn)業(yè)非常有幫助，高分子化學(xué)是高分子材料的研究基礎(chǔ)，已經(jīng)涉及到了機(jī)械行業(yè)，建筑行業(yè)等多個(gè)行業(yè)，因此發(fā)展高分子化學(xué)對(duì)于我國(guó)高分子材料行業(yè)是非常有幫助的。
二、現(xiàn)如今高分子化學(xué)的發(fā)展情況和應(yīng)用范圍
自從20世紀(jì)到現(xiàn)在，隨著工業(yè)技術(shù)的快速發(fā)展，天然資源已經(jīng)露出了疲態(tài)，科學(xué)家們已經(jīng)開(kāi)始使用高分子化學(xué)進(jìn)行材料的合成。有數(shù)字表明，在之前的40年中，使用材料的速度正在以每10年五倍增長(zhǎng)，人類三大合成材料，其中包括塑料、橡膠、纖維，在使用過(guò)程中表現(xiàn)出了令人驚訝的增長(zhǎng)速度。新型的材料，特別表現(xiàn)在合成材料，在工業(yè)、建筑、農(nóng)業(yè)、電子技術(shù)方面都被廣泛使用，極大的支撐著人類的日常生活，是使國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的必要?jiǎng)恿υ慈?/p>
相對(duì)分子質(zhì)量和物質(zhì)的性質(zhì)是密切相關(guān)的，是決定物質(zhì)性質(zhì)的一個(gè)重要因素。只有相對(duì)分子質(zhì)量高的化合物才有一定的機(jī)械力學(xué)性能，才能作為材料使用。例如乙烷、辛烷、廿烷、聚乙烯、超高分子量聚乙烯，都是直鏈的烷烴化合物，但是分子量變化很大，其機(jī)械力學(xué)性能因而也有極大的區(qū)別。
三、高分子化學(xué)與高科技的結(jié)合
當(dāng)今社會(huì)，人們將能源、信息和材料并列為新科技革命的三大支柱，而材料又是能源和信息發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。自從合成有機(jī)高分子材料的那一天起，人們始終在不斷地研究、開(kāi)發(fā)性能更優(yōu)異、應(yīng)用更廣泛的新型材料，來(lái)滿足計(jì)算機(jī)、光導(dǎo)纖維、激光、生物工程、海洋工程、空間工程和機(jī)械工業(yè)等尖端技術(shù)發(fā)展的需要。高分子材料向高性能化、功能化和生物化方向發(fā)展，出現(xiàn)了許多產(chǎn)量低、價(jià)格高、性能優(yōu)異的新型高分子材料。
隨著生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，許多具有特殊功能的高分子材料也不斷涌現(xiàn)出來(lái)，如分離材料、光電材料、磁性材料、生物醫(yī)用材料、光敏材料、非線性光學(xué)材料等等。功能高分子材料是高分子材料中最活躍的領(lǐng)域，下面簡(jiǎn)單介紹特種高分子材料：功能高分子是指當(dāng)有外部刺激時(shí)，能通過(guò)化學(xué)或物理的方法做出相應(yīng)反應(yīng)的高分子材料；高性能高分子則是對(duì)外力有特別強(qiáng)的抵抗能力的高分子材料。它們都屬于特種高分子材料的范疇；特種高分子材料是指帶有特殊物理、力學(xué)、化學(xué)性質(zhì)和功能的高分子材料，其性能和特征都大大超出了原有通用高分子材料（化學(xué)纖維、塑料、橡膠、油漆涂料、粘合劑）的范疇。
第一，力學(xué)功能材料：強(qiáng)化功能材料，如超高強(qiáng)材料、高結(jié)晶材料等；)彈材料，如熱塑性彈性體等。
第二，化學(xué)功能材料：分離功能材料，如分離膜、離子交換樹(shù)脂、高分子絡(luò)合物等；反應(yīng)功能材料，如高分子催化劑、高分子試劑；生物功能材料，如固定化酶、生物反應(yīng)器等。
第三，生物化學(xué)功能材料：人工臟器用材料，如人工腎、人工心肺等；高分子藥物，如藥物活性高分子、緩釋性高分子藥物、高分子農(nóng)藥等；生物分解材料，如可降解性高分子材料等。
可以預(yù)計(jì)，在今后很長(zhǎng)的歷史時(shí)期中，特種與功能高分子材料研究將代表了高分子材料發(fā)展的主要方向。
四、高分子材料化學(xué)的應(yīng)用
材料是人類社會(huì)文明發(fā)展階段的標(biāo)志，是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。它是指經(jīng)過(guò)某種加工，具有一定結(jié)構(gòu)、組分和性能，并可應(yīng)用于一定用途的物質(zhì)。上世紀(jì)半導(dǎo)體硅、高集成芯片、高分子材料的出現(xiàn)和廣泛應(yīng)用，把人類由工業(yè)社會(huì)推向信息和知識(shí)經(jīng)濟(jì)社會(huì)。可以說(shuō)某一種新材料的問(wèn)世及其應(yīng)用，往往會(huì)引起人類社會(huì)的重大變革，材料是人類文明的重要標(biāo)志。如果說(shuō)現(xiàn)在人人離不開(kāi)高分子材料，家家離不開(kāi)高分子材料，處處離不開(kāi)高分子材料，是一點(diǎn)也不過(guò)分的。高分子化合物的最主要的應(yīng)用是以高分子材料的形式出現(xiàn)的，高分子材料包括了塑料、纖維、橡膠三大傳統(tǒng)合成材料，另外許多精細(xì)化工材料也都是高分子材料。
第一，塑料：一類是通用塑料，如容器、管道、家具、薄膜、鞋底與泡沫塑料等等；另一類叫工程塑料，其強(qiáng)度大，如汽車零部件、保險(xiǎn)杠、洗衣機(jī)內(nèi)的滾筒、電器的外殼等。
第二，纖維：人們開(kāi)發(fā)出聚酯、尼龍、腈綸、維尼綸等高分子化合物，通過(guò)不同的加工，生產(chǎn)出了各種纖維制品，極大地滿足著人類的需要。
第三，橡膠：天然橡膠的種類和品質(zhì)都受到很大的限制，于是科學(xué)家們不斷開(kāi)發(fā)出了各種人造橡膠，如丁苯橡膠、丁腈橡膠、乙丙橡膠、氟橡膠、硅橡膠等。
第四，精細(xì)化工：比如使得我們的世界變得豐富多彩的各種涂料產(chǎn)品，如家具漆、內(nèi)外墻乳膠漆、汽車漆、飛機(jī)漆等。女孩子用的指甲油，使牙齒變白的增白劑也都是涂料。還有萬(wàn)能膠、建筑用膠、醫(yī)用膠、結(jié)構(gòu)膠等黏合劑，以及各種吸水樹(shù)脂等都是高分子產(chǎn)品。
五、高分子化學(xué)的發(fā)展方向
1、使地球更加綠色化
在現(xiàn)在很多工業(yè)發(fā)達(dá)的城市，天空中都會(huì)飄著非常濃郁的黑煙，對(duì)人們的日常生活有非常嚴(yán)重的污染。綠色，在現(xiàn)在被認(rèn)為是沒(méi)有污染、再生性或者可以循環(huán)使用。在沒(méi)有污染方面，我們需要做的就是減少工業(yè)廢棄物的排放、相對(duì)的減少污染源。現(xiàn)在的情況表明，化學(xué)行業(yè)中具有污染和治理兩個(gè)方面的性質(zhì)，可以對(duì)綠色使用材料進(jìn)行研究，也可以繼續(xù)對(duì)環(huán)境造成惡化。例如：在研制的過(guò)程中使用的催化劑、溶解劑、中間物品等，在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢氣、廢渣、廢棄液體等都是對(duì)環(huán)境造成影響的主要元兇，若長(zhǎng)期的進(jìn)行排放，會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的影響，甚至?xí)?dǎo)致不可逆轉(zhuǎn)的事情發(fā)生。
2、減少的自然資源的使用依賴
目前研究的高分子合成材料對(duì)石油具有很強(qiáng)的依賴性，眾所周知，石油是經(jīng)過(guò)地球非常漫長(zhǎng)孕育才出現(xiàn)的，另外，石油也是現(xiàn)如今人類社會(huì)非常重要的能源，石油資源現(xiàn)在正在快速的減少，而且不能快速的進(jìn)行補(bǔ)充，所以人們現(xiàn)在非常急切的找到可以代替石油使用的資源，這已經(jīng)成為現(xiàn)在高分子化學(xué)研究中非常重要的課題。在對(duì)物質(zhì)中原子和分子的比率進(jìn)行調(diào)節(jié)，對(duì)物質(zhì)的微觀特性、宏觀特性以及表面性質(zhì)進(jìn)行加強(qiáng)控制，也許這種物質(zhì)就會(huì)滿足一些行業(yè)的使用要求，當(dāng)這種情況出現(xiàn)的時(shí)候就可以把這種物質(zhì)作為材料使用。所以，在對(duì)材料進(jìn)行配置的時(shí)候就會(huì)減少對(duì)不可再生資源的依賴程度，并對(duì)使用材料和環(huán)境進(jìn)行相互協(xié)調(diào)，這是現(xiàn)如今化學(xué)研究當(dāng)中非常重要的領(lǐng)域。現(xiàn)在很多高分子合成材料都非常依賴石油資源。想要解決目前的情況，可以對(duì)天然高分子進(jìn)行利用，這其中也應(yīng)該包含對(duì)無(wú)機(jī)高分子的不斷探索和研究。
現(xiàn)在由石油合成的高分子材料，主要因?yàn)樵又幸蕴紴橹饕兀渲羞€含有少量的氮、氧等原子，所以被稱為有機(jī)高分子。無(wú)機(jī)高分子是因?yàn)橹麈溕系慕M成原子中不含碳。根據(jù)元素的性質(zhì)進(jìn)行判斷，大約有40～50種元素可以成為長(zhǎng)鏈分子。現(xiàn)在引起科學(xué)家高度重視的一種無(wú)機(jī)高分子，它的主鏈上都是硅原子，并且含有有機(jī)側(cè)鏈的聚硅烷。
3、使高分子材料不斷納米化
現(xiàn)在很多高分子化學(xué)反應(yīng)中的原子經(jīng)過(guò)重新排列組合之后的反應(yīng)空間要比原子的大小大出很多，所以，化學(xué)反應(yīng)的研究要在一個(gè)受限空間之中進(jìn)行。若在有限的空間中，像納米量級(jí)的片層當(dāng)中，小型分子由于和片層分子相互作用而且還在一個(gè)比較受限的空間內(nèi)進(jìn)行排列，之后產(chǎn)生單體聚合，聚合之后的產(chǎn)物的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不會(huì)再受限的空間內(nèi)進(jìn)行全部的復(fù)制，這種情況和自由空間的結(jié)果完全不同。我們也許會(huì)在受限制空間內(nèi)進(jìn)行聚合反應(yīng)的分子中提煉出高分子納米化學(xué)的定義。化學(xué)的研究對(duì)象基本都是納米量級(jí)的分子和原子，但是因?yàn)闆](méi)有精細(xì)的方式，沒(méi)有達(dá)到可以在納米尺度上精確控制分子或者原子的程度，所以現(xiàn)如今很難做到對(duì)分子的精準(zhǔn)設(shè)計(jì)，使化學(xué)的合成讓人感覺(jué)非常的粗放。高分子化學(xué)在納米程度上精要精確的按照分子設(shè)計(jì)，在此基礎(chǔ)上確定分子鏈中的原子配比位置以及相互結(jié)合的方式，通過(guò)納米技術(shù)對(duì)分子、原子和分子鏈進(jìn)行非常精確的控制，達(dá)到對(duì)高分子各級(jí)結(jié)構(gòu)的位置確定。這樣就可以精確的控制新合成材料的功能和特性。
4、面向智能材料的高分子化學(xué)研究路線
20世紀(jì)的人類社會(huì)是以合成材料為標(biāo)志的，在21世紀(jì)人類社會(huì)的標(biāo)志將會(huì)是智能材料。高分子化學(xué)仍然是進(jìn)入智能材料時(shí)期非常重要的組成部分。材料自身具有的功能可以根據(jù)外部條件的變化，有意識(shí)的進(jìn)行調(diào)節(jié)和修復(fù)等一系列措施，這就是智能材料的基本定義。現(xiàn)在科學(xué)家已經(jīng)了解高分子有軟物質(zhì)這一特征，簡(jiǎn)單說(shuō)就是可以對(duì)外場(chǎng)具有反應(yīng)。
六、結(jié)束語(yǔ)
綜上所述，高分子化學(xué)已經(jīng)發(fā)展到了非常不錯(cuò)的方向，在很多方面都有非常廣闊的運(yùn)用，目前高分子化學(xué)會(huì)朝著綠色以及環(huán)保方面進(jìn)行發(fā)展，隨著高分子化學(xué)不斷取得突破，未來(lái)使用高分子材料的前景會(huì)更加的廣闊。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：中化涪陵公司；綠色化工；循環(huán)利用
中圖分類號(hào)：F270 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1673-291X（2012）30-0033-03
傳統(tǒng)的化學(xué)工業(yè)給環(huán)境帶來(lái)的污染已十分嚴(yán)重，目前全世界每年產(chǎn)生的有害廢物達(dá)3億噸～4億噸，給環(huán)境造成了極大的危害，并威脅著人類的生存。化學(xué)工業(yè)能否生產(chǎn)出對(duì)環(huán)境無(wú)害的化學(xué)品？甚至開(kāi)發(fā)出不產(chǎn)生廢物的工藝？有識(shí)之士提出了綠色化學(xué)的號(hào)召，并立即得到了全世界的積極響應(yīng)。中化涪陵公司在推進(jìn)綠色化工方面取得了一定成績(jī)，給予了我們積極的啟迪。
一、綠色化學(xué)、化工的內(nèi)涵及其發(fā)展趨勢(shì)
1984年美國(guó)環(huán)保局首先提出“廢物最小化”，初步體現(xiàn)了綠色化學(xué)的思想。1989年美國(guó)環(huán)保局提出“污染預(yù)防”，綠色化學(xué)思想得以深化。1990年美國(guó)聯(lián)邦政府通過(guò)“防止污染行動(dòng)”的法令，將污染的防止確立為國(guó)策之后，第一次出現(xiàn)了“綠色化學(xué)”這個(gè)詞匯。起初，“綠色化學(xué)”更多的是代表一種理念、一種愿望。但隨著時(shí)間的推移，它本身在不斷的發(fā)展變化中逐步趨于實(shí)際應(yīng)用，且其發(fā)展與化工密切相關(guān)。綠色化學(xué)倡導(dǎo)人，原美國(guó)綠色化學(xué)研究所所長(zhǎng)，現(xiàn)耶魯大學(xué)教授P.Anastas教授在1992年提出的“綠色化學(xué)”定義是：“The design of chemical products and processes thatreduce or eliⅡuhate the use and generation ofhazardous substances.” 從這個(gè)定義上看，綠色化學(xué)的基礎(chǔ)應(yīng)該是化學(xué)，而其應(yīng)用和實(shí)施則更像是化工。實(shí)際上，綠色化學(xué)代表了化學(xué)和化工學(xué)科的共同發(fā)展趨勢(shì)和目標(biāo)之一，即無(wú)論是化學(xué)還是化工，不僅要面對(duì)社會(huì)發(fā)展對(duì)環(huán)境、健康和能源等方面日益嚴(yán)格的要求，而且還要面臨來(lái)自其他新興學(xué)科前所未有的挑戰(zhàn)。而綠色化學(xué)在連接化學(xué)與化工中所起的橋梁作用就體現(xiàn)得越來(lái)越明顯。綠色化學(xué)含義的這種變化不僅得到各國(guó)政府的高度關(guān)注，而且也使它所涉及的內(nèi)容也越來(lái)越廣，越來(lái)越豐富。從它現(xiàn)在代表的意思來(lái)看，還可用環(huán)境友好化學(xué)、可持續(xù)發(fā)展、清潔生產(chǎn)等詞匯來(lái)描述。但是，綠色化學(xué)與環(huán)境化學(xué)、可持續(xù)發(fā)展、清潔生產(chǎn)、循環(huán)經(jīng)濟(jì)等又不是等同的。綠色化學(xué)是當(dāng)今國(guó)際化學(xué)科研的前沿，它吸收了當(dāng)代化學(xué)、化工、環(huán)境、物理、生物、材料和信息等學(xué)科的最新理論和技術(shù)，是具有明確的社會(huì)需求和科學(xué)目標(biāo)的新興交叉學(xué)科。它的研究?jī)?nèi)容涉及范圍很廣，從科學(xué)的觀點(diǎn)看，綠色化學(xué)是化學(xué)和化工科學(xué)基礎(chǔ)內(nèi)容的更新，是基于環(huán)境友好約束下化學(xué)和化工的融合和拓展；從環(huán)境觀點(diǎn)看，它是從源頭上消除污染；從經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)看，它要求合理地利用資源和能源、降低生產(chǎn)成本，符合經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的要求。正因?yàn)槿绱耍茖W(xué)家們認(rèn)為，“綠色化學(xué)”將是21世紀(jì)科學(xué)發(fā)展最重要的領(lǐng)域之一，是實(shí)現(xiàn)污染預(yù)防的基本和重要科學(xué)手段。綠色化學(xué)以利用可持續(xù)發(fā)展的方法，把降低維持人類生活水平及科技進(jìn)步所需的化學(xué)產(chǎn)品與過(guò)程所使用與產(chǎn)生的有害物質(zhì)作為努力的目標(biāo)，因而與此相關(guān)的化學(xué)化工活動(dòng)均屬于綠色化學(xué)的范疇。受到來(lái)自社會(huì)、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、政治等多方面的推動(dòng)力，Crystal Faraday協(xié)會(huì)在2004年提出的路線圖中，給出了八個(gè)技術(shù)領(lǐng)域：綠色產(chǎn)品設(shè)計(jì)、原料、反應(yīng)、催化、溶劑、工藝改進(jìn)、分離技術(shù)和實(shí)現(xiàn)技術(shù)。在此基礎(chǔ)上，還提出了綠色化工產(chǎn)品設(shè)計(jì)、原料綠色化及新型原料平臺(tái)、新型反應(yīng)技術(shù)、催化劑制備的綠色化和新型催化技術(shù)、溶劑的綠色化及綠色溶劑、新型反應(yīng)器及過(guò)程強(qiáng)化與耦合技術(shù)、新型分離技術(shù)、綠色化工過(guò)程系統(tǒng)集成、計(jì)算化學(xué)與綠色化學(xué)化工結(jié)合等九個(gè)方面的發(fā)展趨勢(shì)。
二、中化涪陵公司打造綠色化工的成效
中化涪陵公司位于重慶市涪陵區(qū)南岸浦，緊靠渝懷鐵路、渝涪高速公路和長(zhǎng)江水運(yùn)網(wǎng)絡(luò)。其前身是創(chuàng)辦于1966年的涪陵地區(qū)磷肥廠與涪陵縣磷肥廠、涪陵地區(qū)聯(lián)合磷肥廠、涪陵新豐磷肥廠，經(jīng)過(guò)兩次合并于1991年組建了涪陵地區(qū)化學(xué)工業(yè)公司。2004年4月26日與世界五百?gòu)?qiáng)企業(yè)中化集團(tuán)公司合作，更名為中化涪陵化工有限公司。現(xiàn)有職工1 700多人，其中專業(yè)技術(shù)人員600余人。多年來(lái)，中化涪陵公司以“勤奮夯實(shí)求發(fā)展，團(tuán)結(jié)拼搏攀高峰”的企業(yè)精神，每年都有新發(fā)展。如今，中化涪陵公司已由20世紀(jì)60年代的一個(gè)地方小化肥廠發(fā)展壯大成為全國(guó)化肥制造行業(yè)一百?gòu)?qiáng)企業(yè)。擁有總資產(chǎn)約7億元，有磷銨廠、磷銨二廠、磷肥廠、復(fù)合肥廠、氮肥廠、機(jī)修廠和能源廠等七個(gè)實(shí)體分廠。全部生產(chǎn)裝置實(shí)現(xiàn)了大型化、國(guó)產(chǎn)化、自動(dòng)化和科技化。公司主要產(chǎn)品為磷酸一銨、磷酸二銨、復(fù)合肥、硫酸等，均按ISO9001質(zhì)量體系認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)，產(chǎn)品市場(chǎng)覆蓋全國(guó)，出口歐美及東南亞國(guó)家，在用戶中享有極高的聲譽(yù)。
中化涪陵公司打造綠色化工的基本做法及其成效是：
（一）從源頭上實(shí)現(xiàn)化工用水綠色化
對(duì)于污水治理，國(guó)內(nèi)大多數(shù)企業(yè)的方法都是末端治理，如，將全廠污水統(tǒng)一集中到一個(gè)末端點(diǎn)統(tǒng)一處理，但各種污水的污染因子不同，給處理增加了難度，處理費(fèi)用也相對(duì)較高，且處理后的水不宜循環(huán)使用。中化涪陵公司針對(duì)這一弊端，制定了清潔生產(chǎn)、源頭抓起、過(guò)程控制、減污增效的方針。
清潔生產(chǎn)：硫鐵礦制硫酸，用稀酸封閉循環(huán)工藝改造原有硫酸生產(chǎn)水洗凈化工藝，產(chǎn)生稀硫酸用于磷復(fù)肥生產(chǎn)，每年可減少?gòu)U水排放314萬(wàn)噸；對(duì)合成氨采用稀氨水逐級(jí)提濃和串級(jí)冷卻循環(huán)復(fù)用技術(shù)，實(shí)施合成氨污水及循環(huán)水綜合治理，盡可能減少新鮮水的使用量，每年可減少?gòu)U水排放380萬(wàn)噸。
源頭抓起、過(guò)程控制：實(shí)施各生產(chǎn)裝置用水指標(biāo)管理，嚴(yán)格控制生產(chǎn)用水加入量與生產(chǎn)實(shí)際消耗的平衡，從源頭控制裝置廢水的產(chǎn)生量，為生產(chǎn)廢水的全部回收利用創(chuàng)造條件。各生產(chǎn)裝置（或各工段）設(shè)廢水地下收集槽和終端收集池，利用各生產(chǎn)裝置或工序生產(chǎn)對(duì)水質(zhì)要求的區(qū)別，對(duì)生產(chǎn)廢水進(jìn)行分級(jí)利用（新鮮水首先作設(shè)備冷卻水——工藝?yán)鋮s水——清潔工藝用水——次清潔工藝用水——可以用污染水的工藝水），從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的零排放。另外，公司在各生產(chǎn)裝置化學(xué)危險(xiǎn)品罐區(qū)設(shè)置事故圍堰，同時(shí)在各生產(chǎn)裝置最低處設(shè)置事故應(yīng)急池，以收集裝置因事故或事故停車產(chǎn)生的化學(xué)危險(xiǎn)品或生產(chǎn)污水，從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)裝置即使在事故狀態(tài)也無(wú)污水或化學(xué)危險(xiǎn)品外排。
減污增效：通過(guò)這一系列措施，中化涪陵公司不僅實(shí)現(xiàn)了工業(yè)廢水零排放，而且生產(chǎn)耗水量大幅度下降。公司打上來(lái)一噸水，生產(chǎn)過(guò)程通過(guò)各種技術(shù)，反反復(fù)復(fù)可將一噸水基本利用完畢，而且每年還從循環(huán)使用的廢水中回收到價(jià)值300多萬(wàn)元的磷資源。公司20世紀(jì)80年代前每生產(chǎn)一噸硫酸要耗水120噸，而到了2007年只需要2.81噸；20世紀(jì)90年代初生產(chǎn)一噸磷酸一銨要耗水40噸，而到了2007年只需要2.03噸。公司內(nèi)部工業(yè)水的重復(fù)使用率達(dá)到95.7%。
（二）循環(huán)利用廢棄物，變廢為寶
中化涪陵公司的高濃度磷復(fù)肥生產(chǎn)對(duì)資源的依賴性很強(qiáng)，屬高能耗產(chǎn)業(yè)，但同時(shí)中間產(chǎn)品多，關(guān)聯(lián)度高，產(chǎn)業(yè)鏈長(zhǎng)，內(nèi)部產(chǎn)品具有形成生態(tài)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的可能。2005年，重慶市被列為全國(guó)第一批循環(huán)經(jīng)濟(jì)示范城市，中化涪陵公司也被重慶市列為了第一批循環(huán)經(jīng)濟(jì)試點(diǎn)企業(yè)。公司以此為契機(jī)，開(kāi)展清潔生產(chǎn)審核和能源審計(jì)，編制實(shí)施循環(huán)經(jīng)濟(jì)試點(diǎn)方案和節(jié)能規(guī)劃，以資源循環(huán)利用為特征，以廢棄物的減量化、資源化和無(wú)害化為原則，加快推動(dòng)企業(yè)從傳統(tǒng)的“資源—產(chǎn)品—廢棄物—污染物排放”單向流動(dòng)為基本特征的線性發(fā)展模式，逐漸向“資源—產(chǎn)品—再生資源—產(chǎn)品”為特征的循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式轉(zhuǎn)變，將環(huán)境保護(hù)、資源節(jié)約和企業(yè)生產(chǎn)緊密結(jié)合，推動(dòng)企業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
在許多企業(yè)不愿意在節(jié)能環(huán)保方面多投入，認(rèn)為是花冤枉錢的時(shí)候，中化涪陵公司從2004年至今先后投入8 000多萬(wàn)元用于各項(xiàng)技術(shù)改造、工藝升級(jí)和設(shè)備引進(jìn)，對(duì)各項(xiàng)資源、能源進(jìn)行有效利用。
在硫酸生產(chǎn)過(guò)程中，中化涪陵公司采用目前國(guó)際上先進(jìn)的生產(chǎn)工藝，對(duì)關(guān)鍵設(shè)備堅(jiān)持采購(gòu)最先進(jìn)的，生產(chǎn)全過(guò)程采用先進(jìn)的自控系統(tǒng)，提高二氧化硫的轉(zhuǎn)化率，提高資源的利用率。公司還將硫鐵礦制酸產(chǎn)生的燒渣全部用于水泥生產(chǎn)的添加劑或煉鐵入爐料，而硫磺制酸產(chǎn)生的濾渣則全部用作硫鐵礦制酸的原料。
磷銨生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的磷石膏廢渣，是令所有磷復(fù)肥企業(yè)都頭疼的問(wèn)題。為解決這個(gè)問(wèn)題，2006年中化涪陵公司啟動(dòng)了“磷石膏綜合利用工程（Ⅰ期）”。相繼投資3 000萬(wàn)元建成了年產(chǎn)20萬(wàn)噸的水泥緩凝劑生產(chǎn)裝置和年產(chǎn)10萬(wàn)噸的石膏粉生產(chǎn)裝置，每年可綜合利用磷石膏40萬(wàn)噸。磷石膏通過(guò)這兩套裝置，從廢渣變成了有用的水泥緩凝劑產(chǎn)品和石膏粉產(chǎn)品，變廢為寶。緊接著的磷石膏綜合利用工程（Ⅱ期）建成投產(chǎn)后，每年可以消耗磷石膏120萬(wàn)噸，節(jié)約天然石膏資源100萬(wàn)噸。其產(chǎn)品——高強(qiáng)石膏粉下游的速成墻板生產(chǎn)線建成后，也將促進(jìn)新型墻體材料的發(fā)展。
化肥企業(yè)在硫酸生產(chǎn)過(guò)程中，要產(chǎn)生大量的熱。中化涪陵公司在興建硫酸生產(chǎn)裝置時(shí)，就考慮到了余熱的綜合利用，把這些熱能一方面用來(lái)發(fā)電，另一方面用來(lái)生產(chǎn)。2006年9月，公司余熱發(fā)電生產(chǎn)裝置并網(wǎng)發(fā)電，2007年發(fā)電量達(dá)到6 001萬(wàn)度。硫酸生產(chǎn)產(chǎn)生的余熱除發(fā)電外，公司磷銨廠、復(fù)合肥廠等生產(chǎn)裝置的供熱全部由煤改為余熱替代，主要產(chǎn)品單位能耗大幅度下降。20世紀(jì)90年代初，公司生產(chǎn)一噸磷酸一銨耗能300Kg標(biāo)煤，2007年生產(chǎn)一噸磷酸一銨耗能下降到33.2Kg標(biāo)煤；2004年萬(wàn)元產(chǎn)值綜合能耗1089Kg標(biāo)煤，2007年萬(wàn)元產(chǎn)值綜合能耗降到532Kg標(biāo)煤，到2011年度，磷酸二銨噸P2O5綜合能耗285千克標(biāo)準(zhǔn)煤，每噸P2O5電耗323千瓦時(shí)；硫磺制酸每噸硫酸綜合能耗-161千克標(biāo)準(zhǔn)煤，每噸硫酸電耗69千瓦時(shí)；硫鐵礦制酸每噸硫酸綜合能耗-105千克標(biāo)準(zhǔn)煤，每噸硫酸電耗109千瓦時(shí)，成為2011年度化工行業(yè)的能效領(lǐng)跑者。
三、中化涪陵化工打造綠色化工的啟示
中化涪陵公司打造綠色化工的成功實(shí)踐告訴我們：
（一）綠色化工不是夢(mèng)
傳統(tǒng)化工的高能耗、高污染、高毒害使人們談化色變。以至于化學(xué)、化工界提出綠色化工、生態(tài)化工時(shí)，人們的反應(yīng)十分淡漠，有的認(rèn)為，這不過(guò)一種好的夢(mèng)想，但夢(mèng)想未必能成真。有的則認(rèn)為這不過(guò)是化工企業(yè)掩耳盜鈴的騙人把戲。中化涪陵公司發(fā)展綠色化工，萬(wàn)元GDP綜合能耗和萬(wàn)元工業(yè)增加值能耗分別下降81.69%和57.64%，廢氣和廢水排放分別下降77.6%和95.7%。與此同時(shí)還降低了公司成本，提高了經(jīng)濟(jì)效益，增強(qiáng)了創(chuàng)新能力，提高信譽(yù)。事實(shí)說(shuō)明，綠色化工不是夢(mèng)。只要我們向著既定目標(biāo)不懈努力，美夢(mèng)就可以成真。
（二）科技創(chuàng)新是根本
美國(guó)《化學(xué)周刊》2009年2月9日的封面文章再次強(qiáng)調(diào)了Braungart教授提出“從搖籃到搖籃”的產(chǎn)品設(shè)計(jì)理念。這個(gè)理念是指設(shè)計(jì)的產(chǎn)品要能回收再使用，不給環(huán)境留下廢物。該理念強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品質(zhì)量，因?yàn)槎啻位厥諘?huì)造成雜質(zhì)積累。“從搖籃到搖籃”可歸納為兩個(gè)主要原則，一是生產(chǎn)不能降解但可回收重復(fù)利用，并不向環(huán)境放出廢物的產(chǎn)品，稱為“技術(shù)營(yíng)養(yǎng)素”；二是可以生物降解，用后可以制堆肥的產(chǎn)品，稱為“生物營(yíng)養(yǎng)素”。這兩個(gè)原則的實(shí)現(xiàn)，都得依靠科技創(chuàng)新。中化涪陵公司打造綠色化工所取得的成績(jī)也是依靠科技創(chuàng)新取得的。中化涪陵公司舍得投入，大手筆進(jìn)行技術(shù)改造，同時(shí)，也從中獲得了巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。從2004年起，公司先后投入8 000多萬(wàn)元用于各項(xiàng)技術(shù)改造、工藝升級(jí)和設(shè)備引進(jìn)。公司萬(wàn)元GDP能耗由2006年的583kg標(biāo)煤降至2007年的490kg標(biāo)煤，同比下降16%；萬(wàn)元工業(yè)增加值能耗由2006年的357kg標(biāo)煤降至2007年的262kg標(biāo)煤，同比下降26.6%。從2004—2007年的四年中，累計(jì)實(shí)現(xiàn)節(jié)能160.5萬(wàn)噸標(biāo)煤，節(jié)水26 080萬(wàn)噸。
（三）循環(huán)利用是途徑
中化涪陵公司與四川大學(xué)聯(lián)合開(kāi)發(fā)了具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的溶劑法精制磷酸技術(shù)，獲得4項(xiàng)國(guó)家支撐計(jì)劃課題支持。建成了集高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化、節(jié)能減排和循環(huán)經(jīng)濟(jì)一體的5萬(wàn)噸/年濕法磷酸凈化及配套5萬(wàn)噸/年精細(xì)磷酸鹽示范裝置。改造、優(yōu)化磷酸二銨的工藝和設(shè)備，提高磷酸二銨造粒機(jī)粒度合格率，減少返料造成的能源浪費(fèi)；提高濃縮工段濃磷酸產(chǎn)量，降低濃磷酸噸產(chǎn)品蒸汽消耗。采用磷銨中和濃縮一體化技術(shù)，充分利用反應(yīng)熱來(lái)濃縮磷銨料漿，從而節(jié)約蒸汽。根據(jù)硫酸生產(chǎn)的特點(diǎn)，并結(jié)合磷銨、復(fù)合肥裝置對(duì)蒸汽的需求，對(duì)硫酸生產(chǎn)中的高、中、低溫位熱能采取分段回收，并將產(chǎn)生的蒸汽進(jìn)行分級(jí)利用。實(shí)現(xiàn)了能量的科學(xué)回收與合理分配使用。利用廢熱鍋爐回收硫磺制酸焚硫爐出口高溫氣體熱能，所產(chǎn)中壓蒸汽用于發(fā)電和合成氨轉(zhuǎn)化用。引進(jìn)國(guó)際先進(jìn)、成熟、可靠的低位熱回收系統(tǒng)（HRS），對(duì)硫磺制硫酸生產(chǎn)過(guò)程中酸吸收的低位熱能進(jìn)行回收，將產(chǎn)生的低壓蒸汽供磷銨和復(fù)合肥廠使用，使磺制酸熱回收率從70%提高到了93%，每年產(chǎn)生蒸汽約50萬(wàn)噸、節(jié)約標(biāo)煤4萬(wàn)多噸，減少溫室氣體CO2排放量22萬(wàn)噸（當(dāng)量），取得了顯著的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益。
（四）精細(xì)化管理是保障
為了落實(shí)節(jié)能減排保障措施，在中化集團(tuán)的統(tǒng)一部署下，中化涪陵公司專門成立了以總經(jīng)理為組長(zhǎng)的節(jié)能減排工作領(lǐng)導(dǎo)小組，負(fù)責(zé)節(jié)能減排工作的規(guī)劃和實(shí)施，并以經(jīng)濟(jì)責(zé)任制形式，實(shí)行精細(xì)化管理，科學(xué)制定各種產(chǎn)品的消耗定額（如原料、電、水等）和排放指標(biāo)，把職工的工資收入與各項(xiàng)消耗、污染排放指標(biāo)掛鉤，把節(jié)能減排工作落實(shí)到每一個(gè)崗位，使節(jié)能減排成為全體員工的共同目標(biāo)。以此促使公司各部門從工藝、設(shè)備上改進(jìn)，降低能耗水平，促使單位產(chǎn)品能源消耗指標(biāo)不斷下降。2011年3月，中化涪陵公司獲得了重慶市第一批《工業(yè)企業(yè)能源計(jì)量評(píng)價(jià)合格證書》。
參考文獻(xiàn)：
關(guān)鍵詞： 綠色化學(xué) 苯甲酸 十聚鎢酸鹽 過(guò)氧化氫
隨著人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，環(huán)境污染日趨嚴(yán)重，化學(xué)面臨人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展要求的巨大挑戰(zhàn)，化學(xué)化工生產(chǎn)過(guò)程中提出了“綠色化學(xué)”的全新概念。綠色化學(xué)的根本目的是從節(jié)約資源和防止污染的觀點(diǎn)出發(fā)，從源頭上制止環(huán)境污染，重新審視和改革傳統(tǒng)化學(xué)，從而使人們對(duì)環(huán)境的治理從治標(biāo)轉(zhuǎn)向治本［1］。
苯甲酸在醫(yī)藥、食品、化工等方面應(yīng)用十分廣泛。工業(yè)生產(chǎn)主要以重金屬鹽及過(guò)酸為氧化劑，以醋酸等的釷鹽及溴化物為催化劑。這些物質(zhì)價(jià)格昂貴，對(duì)環(huán)境有害。實(shí)驗(yàn)室是采用高錳酸鉀在水溶液中氧化甲苯，然后用硫酸酸化制得苯甲酸。該方法的缺點(diǎn)是環(huán)境污染大。本文以HO為氧化劑，用十聚鎢酸鹽催化氧化苯甲醇合成苯甲酸。過(guò)氧化氫作為氧化劑的主要優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)條件溫和且對(duì)環(huán)境無(wú)污染。
1.實(shí)驗(yàn)部分
1.1試劑和儀器
苯甲醇（CHCHOH）、溴代十六烷基吡啶（π-CHNCHBr）、過(guò)氧化氫質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的HO等（上海國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司）。電子分析天平（北京賽多利斯儀器有限公司）；Avatar360型FI-IR光譜儀（美國(guó)Nicolet公司）；加熱冷凝回流裝置一套。
1.2催化劑的合成表征
催化劑［（π-CHNCH）WO］合成參考文獻(xiàn)［2］，向250mL三頸圓底燒瓶中加入0.021mol鎢酸鈉（4.0g）和25.00mLHO，煮沸5min，加入4.20mL6mol/LHCl，再在不斷攪拌下加入0.0048mol溴代十六烷基吡啶（1.9117g），常壓下加熱回流20min，冷卻，過(guò)濾，洗滌，干燥后用IR進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征。
1.3催化氧化反應(yīng)
在100mL圓底瓶中依次加入1.0mmol催化劑［（π-CHNCH）WO］，150mmol過(guò)氧化氫，在攪拌器上攪拌5min，再加入50mmol的苯甲醇，加熱回流40min。反應(yīng)結(jié)束后，用冰水浴冷卻反應(yīng)液，有白色鱗片狀晶體析出，抽濾，用20mL水洗滌2―3次，得到白色晶體苯甲酸。在室溫下干燥，采用b型管測(cè)定熔點(diǎn)并與純品熔點(diǎn)（120―121℃）相比較，用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定法分析產(chǎn)物純度。
2.結(jié)果與討論
催化劑的IR光譜表征數(shù)據(jù)表明，在958、890、802cm有三個(gè)特征峰，分別可歸屬于WO、WO和WO振動(dòng)，反映了同多鎢酸中WO鍵的伸縮振動(dòng)和彎曲振動(dòng)所引起的能級(jí)躍遷，這表明了所制備的催化劑具有相同的一級(jí)結(jié)構(gòu)（多酸陰離子WO）［2］。
學(xué)生在本實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可以學(xué)習(xí)多酸催化劑的一種合成方法，鞏固掌握固體稱量、液體量取、催化劑洗滌、回流反應(yīng)、熔點(diǎn)測(cè)定、酸堿滴定等基本操作，學(xué)習(xí)紅外光譜的使用和操作方法。建議用于學(xué)生實(shí)驗(yàn)的苯甲酸合成最佳條件為：1.0mmol催化劑，150mmol過(guò)氧化氫，50mmol的苯甲醇，加熱回流時(shí)間40―60min。經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)證明，采用化學(xué)純的苯甲醇也可以達(dá)到幾乎同樣的效果，苯甲酸的分離產(chǎn)率為90%―93%。為縮短產(chǎn)品干燥時(shí)間，可采用紅外線快速干燥的方法。
該反應(yīng)過(guò)程中無(wú)廢棄物排放，屬于環(huán)境友好的綠色化學(xué)反應(yīng)，它不僅在對(duì)人類健康和減少環(huán)境污染方面具有較大的優(yōu)點(diǎn)，而且有利于降低實(shí)驗(yàn)和生產(chǎn)費(fèi)用。本實(shí)驗(yàn)可以讓學(xué)生了解綠色化學(xué)的概念，使學(xué)生在學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí)，提高環(huán)境保護(hù)觀念，增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感。
參考文獻(xiàn)：
［1］金春雪，許雅周.有機(jī)化學(xué)課程中的綠色化學(xué)教育［J］.化學(xué)教育，2007，4：4-6.
［2］Chemseddine A，Sanchez C，Livage J，Launay JP，and Fournier M.Electrochemical and Photochemical Reduction of Decatungstate：A Reinvestigation［J］.Inorg.Chem，1984，23：2609-2611.
致謝
一、講好《緒言》，誘發(fā)學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)科的向往
《緒言》是初中生學(xué)習(xí)化學(xué)的入門指導(dǎo)。少年學(xué)生懷著對(duì)自然世界的好奇心，帶著許多疑惑走進(jìn)化學(xué)課堂，他們渴望了解化學(xué)，但可能又害怕化學(xué)。此時(shí)，教師必須一一回答他們關(guān)心的問(wèn)題：化學(xué)究竟是研究什么的？為什么要學(xué)習(xí)化學(xué)？怎樣才能學(xué)好化學(xué)？接觸化學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)身體是否有害？等等。既要通過(guò)鎂帶燃燒的耀眼白光、綠色堿式碳酸銅粉末加熱后產(chǎn)生的各種現(xiàn)象吸引學(xué)生的注意，以展示化學(xué)世界的復(fù)雜性，激發(fā)他們樂(lè)于探求的愿望，又要結(jié)合學(xué)生所熟悉的日常生活現(xiàn)象，說(shuō)明化學(xué)與人類生活的密切關(guān)系，還要告訴學(xué)生化學(xué)變化錯(cuò)綜復(fù)雜，但有規(guī)律可循，每一個(gè)同學(xué)都能學(xué)好化學(xué)。總之，要用生動(dòng)的素材和富于誘惑力的實(shí)驗(yàn)來(lái)營(yíng)造一個(gè)良好的開(kāi)端，激起學(xué)生學(xué)好化學(xué)的積極愿望。
二、創(chuàng)設(shè)激趣的課堂教學(xué)情境，培養(yǎng)學(xué)生喜愛(ài)化學(xué)的濃厚興趣
興趣是人們積極認(rèn)識(shí)某種事物或關(guān)心某種活動(dòng)的心理傾向，具有內(nèi)在的趨向性和選擇性。興趣可以直接轉(zhuǎn)化為內(nèi)在動(dòng)機(jī)，成為推動(dòng)、引導(dǎo)、維持和調(diào)節(jié)人們進(jìn)行活動(dòng)的一種內(nèi)在力量。所以教師應(yīng)有意創(chuàng)設(shè)激趣的教學(xué)情境，誘發(fā)學(xué)生愛(ài)學(xué)、樂(lè)學(xué)的愿望。
1.言語(yǔ)激趣
言語(yǔ)激趣不僅能調(diào)節(jié)學(xué)生的情緒和課堂氣氛，陶冶情操，而且有助于學(xué)生理解教學(xué)內(nèi)容。因此，用深入淺出、通俗易懂、輕松活潑、妙趣橫生、有“形”有情的語(yǔ)言揭示較為深?yuàn)W的科學(xué)道理，能增強(qiáng)教學(xué)的吸引力和感染力。例如，講到二氧化碳的物理性質(zhì)時(shí)，教材上是這樣描述的：“在加壓和降溫冷卻的情況下，二氧化碳會(huì)變成無(wú)色液體，甚至變成雪狀的固體，通常把固體二氧化碳叫做‘干冰’。”說(shuō)法雖然嚴(yán)謹(jǐn)，但顯得呆板，無(wú)法使學(xué)生產(chǎn)生興趣。如用符合事實(shí)的生動(dòng)語(yǔ)言去表述，則有另一番情趣了：“二氧化碳加壓冷卻可以變成雪花狀的固體，它像冰一樣可以做致冷劑，但比冰要好得多：冷卻時(shí)沒(méi)有水殘留，加熱時(shí)全變成氣體，干干凈凈，故稱‘干冰’。電影里和舞臺(tái)上孫悟空騰云駕霧的鏡頭，七仙女在云中裊娜多姿的幻影，你們知道是怎么一回事嗎？原來(lái)，這都是干冰吸熱升華造成的。”生動(dòng)、詼諧的語(yǔ)言，既結(jié)合學(xué)生熟知的生活實(shí)際，又隱含著豐富的化學(xué)知識(shí)，極易使學(xué)生在情趣橫生的氣氛中頓悟到問(wèn)題的關(guān)鍵。
2.懸念激趣
通過(guò)懸而未決的問(wèn)題情境使學(xué)生產(chǎn)生對(duì)問(wèn)題解決的關(guān)切心情，從而刺激學(xué)生的求知欲望。懸念維持的時(shí)間長(zhǎng)短不同，但都要求有始有終，充分體現(xiàn)其“引新”和“啟下”的作用。例如在學(xué)習(xí)濃硫酸氧化性時(shí)，教師發(fā)問(wèn)：“大家都知道，銅片放入稀硫酸中不起反應(yīng)，但加熱稀硫酸較長(zhǎng)時(shí)間后再加入銅片，卻有反應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生。這是為什么？”學(xué)生用已有知識(shí)無(wú)法解釋形成懸念，從而激起探求的欲望，對(duì)新的課題內(nèi)容更感興趣。他們寄希望于教師的講解和演示實(shí)驗(yàn)，全神貫注。當(dāng)觀察到濃硫酸加熱條件下能溶解銅片并放出二氧化硫氣體時(shí)，他們終于明白濃硫酸與稀硫酸在化學(xué)性質(zhì)上有質(zhì)的不同。釋懸，不僅使學(xué)生加深了對(duì)“濃硫酸強(qiáng)氧化性”的認(rèn)識(shí)，更重要的是從中感受到學(xué)習(xí)化學(xué)的樂(lè)趣。
3.實(shí)驗(yàn)激趣
化學(xué)實(shí)驗(yàn)以其生動(dòng)、直觀、鮮明的特點(diǎn)，極易誘發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。但是，不少學(xué)生往往停留在由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象本身引起的感知興趣上。教師在保護(hù)這種興趣的同時(shí)，應(yīng)將學(xué)生看熱鬧的好奇心理和強(qiáng)烈的期待愿望逐步引導(dǎo)到規(guī)范操作和重點(diǎn)觀察的目標(biāo)上，捕捉反映本質(zhì)屬性的特征現(xiàn)象，結(jié)合現(xiàn)象啟迪學(xué)生的科學(xué)思維，引導(dǎo)學(xué)生理解化學(xué)概念，掌握化學(xué)規(guī)律。例如演示氯化氫溶解性實(shí)驗(yàn)時(shí)，要求學(xué)生將注意力指向燒瓶。當(dāng)?shù)喂軘D出少量水進(jìn)入燒瓶時(shí)，美麗的紅色“噴泉”即刻形成。學(xué)生們歡呼雀躍，情緒高漲。教師不失時(shí)機(jī)地設(shè)問(wèn)：“紅色的‘噴泉’是什么？”“它是怎樣形成的？”“將氯化氫換成氯氣，行不行？”“產(chǎn)生‘噴泉’有哪些條件？”等等，將學(xué)生的思維推向深入。除精心設(shè)計(jì)演示實(shí)驗(yàn)激趣外，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容補(bǔ)充一些趣味性實(shí)驗(yàn)，并鼓勵(lì)學(xué)生參與設(shè)計(jì)和動(dòng)手操作，能收到更好的效果。
一、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)興趣的問(wèn)題
化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,化學(xué)實(shí)驗(yàn)中各種生動(dòng)鮮明的化學(xué)現(xiàn)象,能激起學(xué)生強(qiáng)烈的興趣和求知欲,能給學(xué)生以強(qiáng)烈的感官刺激,增強(qiáng)學(xué)生大腦皮層的興奮性,促使暫時(shí)聯(lián)系的形成。例如:鎂帶的燃燒、鐵絲在氧氣中的燃燒,奇型怪狀的銅樹(shù),不同pH色板與酸、堿、鹽的作用等實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,使學(xué)生感到世界是這樣的奇妙。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境,更易喚起學(xué)生的探究欲望和探究興趣。例如:學(xué)氧化碳和水反應(yīng)生成碳酸的性質(zhì)實(shí)驗(yàn),設(shè)計(jì)這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)問(wèn)題:鹽酸、硫酸中分別滴加紫色石蕊試液,觀察到什么現(xiàn)象?在兩支試管中分別加入等量的水,在其中一支試管中通入二氧化碳,再在兩支試管中分別加入紫色石蕊試液,分別有何現(xiàn)象?又如,學(xué)習(xí)制備物質(zhì)的實(shí)驗(yàn),把大實(shí)驗(yàn)劃分成小實(shí)驗(yàn),先讓學(xué)生思考每個(gè)小實(shí)驗(yàn)中的實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)和要掌握的知識(shí)和操作技能。如學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的方法,先把大實(shí)驗(yàn)劃分成:怎樣檢查裝置的氣密性?怎樣檢驗(yàn)氧氣?用什么方法收集氧氣?再比如:學(xué)習(xí)制作過(guò)濾器及過(guò)濾時(shí)的注意事項(xiàng),設(shè)置的問(wèn)題為過(guò)濾混有少量泥沙的氯化鈉溶液,看誰(shuí)用的時(shí)間最少,看誰(shuí)得到的溶液最清澈。通過(guò)設(shè)置實(shí)驗(yàn)問(wèn)題,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,使學(xué)生不斷理解和感受知識(shí)產(chǎn)生和發(fā)展的過(guò)程,同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生深入鉆研、主動(dòng)創(chuàng)造的精神。
二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的選擇問(wèn)題
目前初中化學(xué)教材實(shí)驗(yàn)內(nèi)容豐富多彩，為學(xué)生開(kāi)展實(shí)驗(yàn)提供了很好的素材。教師要學(xué)會(huì)選擇。以人教版教材為例，涉及到的實(shí)驗(yàn)有：分組實(shí)驗(yàn)、演示實(shí)驗(yàn)、課外實(shí)驗(yàn)。這就要求教師在每學(xué)期開(kāi)學(xué)之初和實(shí)驗(yàn)員一道對(duì)本學(xué)期將要開(kāi)展的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行選擇列表，寫好計(jì)劃，有步驟地去實(shí)施。在課堂之外，可適時(shí)提出讓學(xué)生做一些“綠色化學(xué)”實(shí)驗(yàn)、“微型”實(shí)驗(yàn)、家庭小實(shí)驗(yàn)、趣味小實(shí)驗(yàn)，讓化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化、經(jīng)濟(jì)化、趣味化。
三、豐富課外活動(dòng)指導(dǎo)學(xué)生做好家庭小實(shí)驗(yàn)的問(wèn)題
根據(jù)中學(xué)生普遍喜歡化學(xué)實(shí)驗(yàn)這一特點(diǎn),平時(shí)結(jié)合教學(xué)內(nèi)容,或穿插復(fù)習(xí)學(xué)過(guò)的內(nèi)容及相應(yīng)的實(shí)驗(yàn),隨機(jī)性地開(kāi)展課外活動(dòng),以便使學(xué)生學(xué)有所用,活躍思維,提高學(xué)習(xí)興趣。例如,利用課外時(shí)間,讓學(xué)生親自動(dòng)手做家庭小實(shí)驗(yàn),自制簡(jiǎn)易凈水器、自制水果電池等,從而培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手操作能力;為了培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力,可利用課外時(shí)間組織學(xué)生參觀,加深對(duì)化學(xué)知識(shí)的理解;如在學(xué)習(xí)氧氣的制取、性質(zhì)時(shí),可參觀氧氣廠,親眼看到制氧的全過(guò)程,目睹液氧和固氧都是藍(lán)色的;在講化肥的制取時(shí),可到化肥廠參觀,豐富學(xué)生的課外活動(dòng);還可進(jìn)行化學(xué)專題講座、專題報(bào)告、開(kāi)展化學(xué)游戲、辦化學(xué)小報(bào)等。通過(guò)開(kāi)展課外活動(dòng),提高了學(xué)生的實(shí)踐能力,也密切了化學(xué)與生活的聯(lián)系,從而提高了學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。
四、如何開(kāi)展科學(xué)探究活動(dòng)的問(wèn)題
開(kāi)展科學(xué)探究活動(dòng),可以使學(xué)生在獲得化學(xué)知識(shí)和技能的同時(shí),受到科學(xué)方法的訓(xùn)練,體驗(yàn)探究的樂(lè)趣,形成和發(fā)展探究能力。科學(xué)探究學(xué)習(xí)更具有問(wèn)題性、實(shí)踐性、參與性和開(kāi)放性,極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,使他們產(chǎn)生濃厚的興趣、好奇心、求知欲,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的情感。初中化學(xué)的探究活動(dòng),選題可以從學(xué)生的生活情景和已有的經(jīng)驗(yàn)出發(fā),力求貼近生活、貼近社會(huì),以社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題為引導(dǎo),使學(xué)生認(rèn)識(shí)到人類的生存與發(fā)展和化學(xué)息息相關(guān)。例如,通過(guò)對(duì)不同時(shí)間不同地點(diǎn)二氧化碳相對(duì)含量的測(cè)定、空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)的測(cè)定、雨水(河水)pH的測(cè)定的探究和對(duì)水資源的調(diào)查等,幫助學(xué)生從化學(xué)的角度認(rèn)識(shí)和理解人與自然的關(guān)系,培養(yǎng)學(xué)生自主地、獨(dú)立地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的能力。科學(xué)探究活動(dòng)運(yùn)用觀察、實(shí)驗(yàn)、調(diào)查等方法獲取信息和運(yùn)用信息,培養(yǎng)了學(xué)生的技能和才能。通過(guò)科學(xué)探究活動(dòng),學(xué)生對(duì)化學(xué)的學(xué)習(xí)將會(huì)有更高的積極性。
五、實(shí)驗(yàn)中的測(cè)評(píng)問(wèn)題
一 新課標(biāo)下化學(xué)實(shí)驗(yàn)的變化
1．化學(xué)實(shí)驗(yàn)在新課程中地位的變化
新課程中，化學(xué)實(shí)驗(yàn)的地位有了一些新的變化。如“通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，掌握基本的化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能和方法，進(jìn)一步體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)探究的基本過(guò)程，認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)在化學(xué)科學(xué)研究和化學(xué)學(xué)習(xí)中的重要作用，提高化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α薄罢J(rèn)識(shí)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)、解決生產(chǎn)和生活中的實(shí)際問(wèn)題的重要途徑和方法”“掌握基本的化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法和技能，了解現(xiàn)代儀器在物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)研究中的應(yīng)用”“了解化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究的一般過(guò)程，初步形成運(yùn)用化學(xué)實(shí)驗(yàn)解決問(wèn)題的能力”“形成實(shí)事求是、嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的科學(xué)態(tài)度，具有批判精神和創(chuàng)新意識(shí)”“形成綠色化學(xué)觀念，強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)安全意識(shí)”等。
2．新課標(biāo)下化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的變化
新課程中化學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)改變了以往以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主體的做法，且新教科書設(shè)置除了讓學(xué)生學(xué)習(xí)有關(guān)化學(xué)知識(shí)和技能外，更注重讓學(xué)生去親歷科學(xué)探究的過(guò)程，通過(guò)實(shí)驗(yàn)方法去領(lǐng)悟科學(xué)方法，通過(guò)探究活動(dòng)去體驗(yàn)其中的情感態(tài)度和價(jià)值觀。其設(shè)計(jì)變化主要有：（1）由以實(shí)驗(yàn)為本向以學(xué)生發(fā)展為本變化；（2）由以教為主向以學(xué)為主的實(shí)驗(yàn)變化；（3）由固定式向開(kāi)放式變化；（4）由經(jīng)典式向現(xiàn)代式變化；（5）由只注重操作能力向注重實(shí)驗(yàn)思維能力的培養(yǎng)變化；（6）由理論向注重與實(shí)際、生活生產(chǎn)相結(jié)合的變化；（7）由個(gè)體實(shí)驗(yàn)向合作實(shí)驗(yàn)變化等。這些變化更有利于學(xué)生學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變。
3．新課標(biāo)下化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的變化
化學(xué)實(shí)驗(yàn)的作用和功能需要具體的內(nèi)容和形式來(lái)體現(xiàn)。相應(yīng)于化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的變化，化學(xué)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容和形式也呈現(xiàn)出顯著的變化，其選材特點(diǎn)可概括為：（1）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容選材的綜合化與多元化；（2）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容選材凸現(xiàn)改進(jìn)與創(chuàng)新取向；（3）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容選材呈現(xiàn)方式的探究性；（4）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容選材生活化與趣味化；（5）實(shí)驗(yàn)的儀器與手段凸現(xiàn)現(xiàn)代化；（6）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容選材安全與綠色化；（7）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容選材微型化與簡(jiǎn)約化。
二 結(jié)合變化，改變方法，加強(qiáng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)
1．激發(fā)學(xué)生積極參與實(shí)驗(yàn)的熱情
新課程下不再嚴(yán)格區(qū)分演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生實(shí)驗(yàn)，因此給學(xué)校和教師比較大的處理空間，教學(xué)中可根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和學(xué)校條件進(jìn)行安排，提倡在教師指導(dǎo)下學(xué)生多動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)。學(xué)生是學(xué)習(xí)和發(fā)展的主體，“學(xué)生主動(dòng)參與”是實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效的核心。所有的學(xué)生對(duì)于實(shí)驗(yàn)課比理論課更有興趣，更加有助于對(duì)理論的探究和理解。“我聽(tīng)說(shuō)了，就忘記了；我看見(jiàn)了，就能從家庭、食品店、藥店等獲得。利用身邊的物質(zhì)可以開(kāi)發(fā)出許多有趣的實(shí)驗(yàn)，如自制褪色靈、自制保暖袋、化學(xué)密信、蘋果電池、滴水起火等等。無(wú)論從心理學(xué)的角度還是教育學(xué)的角度來(lái)看，這些實(shí)驗(yàn)的趣味性會(huì)轉(zhuǎn)化為學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力。這些身邊的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容讓學(xué)生切身體會(huì)到化學(xué)就在身邊，激發(fā)了他們強(qiáng)烈的好奇心和求知欲，感受到化學(xué)在日常生活和社會(huì)各方面的應(yīng)用。此外充分利用日常生活周圍環(huán)境中的材料和廢棄物，代替實(shí)驗(yàn)儀器和藥品。一方面可以解決實(shí)驗(yàn)儀器藥品短缺、實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)不足的問(wèn)題；另一方面可以豐富實(shí)驗(yàn)資源，養(yǎng)成學(xué)生節(jié)約資源和廢物利用習(xí)慣，強(qiáng)化環(huán)境保護(hù)意識(shí)，提高學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新意識(shí)。
化學(xué)家戴安邦曾說(shuō)過(guò)：“化學(xué)實(shí)驗(yàn)是學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的最佳場(chǎng)所。”在新的課程改革中，化學(xué)教師更應(yīng)重新認(rèn)識(shí)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的重要性，使化學(xué)實(shí)驗(yàn)成為科學(xué)探究的主要方式，使創(chuàng)新精神扎根于實(shí)驗(yàn)獲得的體驗(yàn)當(dāng)中，堅(jiān)持以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的化學(xué)教學(xué)觀，開(kāi)辟實(shí)驗(yàn)教學(xué)的新模式，從而進(jìn)一步加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，提高教學(xué)效率。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：多酸；催化；應(yīng)用
1 概述
多酸化學(xué)的發(fā)展歷程已有200多年，由于過(guò)渡金屬在配位時(shí)會(huì)呈現(xiàn)出不同的價(jià)態(tài)[1]，可為配位提供多種模式，令多酸呈現(xiàn)不同的結(jié)構(gòu)。多酸的基本結(jié)構(gòu)單元主要是{MO6}八面體和{MO4}四面體，各個(gè)多面體之間通過(guò)共角，共邊，或共面相連而產(chǎn)生大量不同的多陰離子結(jié)構(gòu)。正因多酸的多變結(jié)構(gòu)，使其擁有豐富多樣的性質(zhì)，這些性質(zhì)主要表現(xiàn)在催化、電化學(xué)、生物仿生學(xué)等方面。
而多酸的催化工藝在化工生產(chǎn)過(guò)程中占有重要地位。多酸類催化劑克服了傳統(tǒng)催化劑的腐蝕性及污染嚴(yán)重等缺點(diǎn)，與離子交換樹(shù)脂相比，其具有低溫高活性、高穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)，符合“綠色化學(xué)”發(fā)展要求，擁有廣泛前景。
本文對(duì)多酸的結(jié)構(gòu)、性能、制備、表征、多酸化合物的開(kāi)發(fā)和研究及其復(fù)合物優(yōu)良的催化性質(zhì)在化工領(lǐng)域的應(yīng)用等方面作了綜述。
2 多酸結(jié)構(gòu)、性能、制備及表征
2.1 多酸的結(jié)構(gòu)特征
早期，人們將多酸分為同多酸與雜多酸，認(rèn)為由同種無(wú)機(jī)含氧酸根離子縮合形成同多陰離子，構(gòu)成的酸稱為同多酸；由不同種類含氧酸根離子縮合形成雜多陰離子，構(gòu)成的多酸稱為雜多酸。
1826年，第一個(gè)雜多酸――12-鉬磷酸銨（NH4）3PMo12O40?nH2O，由Berzerius成功制得。再到1934年，Keggin通過(guò)X射線粉末衍射實(shí)驗(yàn)提出著名的Keggin結(jié)構(gòu)模型，隨后，Wells-Dawon、Anderson、Waugh、Silverton及Lindqvist基本結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)，使多酸的基本結(jié)構(gòu)研究日益成熟起來(lái)。目前的研究主要集中于Keggin結(jié)構(gòu)（如圖1）。
2.2 多酸的催化性能
隨環(huán)境污染問(wèn)題的日趨嚴(yán)重，在化工領(lǐng)域，對(duì)“綠色化學(xué)”的要求也越來(lái)越高，作為酸催化劑的多酸，與傳統(tǒng)的H2SO4、BF3、硅鋁催化劑及固體磷酸等相比，除選擇性和催化活性高之外，多酸催化劑更易回收、對(duì)環(huán)境污染小、不腐蝕設(shè)備，酸性可調(diào)變等優(yōu)良性能，使得對(duì)多酸催化劑的研發(fā)是很有必要的。
（1）酸性
雜多酸的質(zhì)子都是水合質(zhì)子，在水溶液中可被其它陽(yáng)離子所取代。雜多陰離子體積大，對(duì)稱性好，電荷密度低，極易解離的特點(diǎn)，使其表現(xiàn)出比傳統(tǒng)無(wú)機(jī)含氧酸（硫酸、磷酸等）更強(qiáng)的酸性。其與固體雜多酸具有一樣的酸性序列[2]：H3PW12O40（PW12）>H4PW11VO40>H3PMo12O40（PMo12）～H4SiW12O40（SiW12）>H4PMo11VO40～H4SiMo12O40（SiM
o12）>>HCl，HNO3。
（2）結(jié)構(gòu)
多酸擁有良好的氧化還原性，因其陰離子可以在獲得6個(gè)或更多電子耳結(jié)構(gòu)時(shí)不被破壞，為調(diào)變其氧化性，可引入過(guò)渡金屬[3]。另外，一些多酸化合物具有微孔甚至超微孔結(jié)構(gòu)，通過(guò)功能金屬修飾之后，可以實(shí)現(xiàn)雙功能性和擇形性。
2.3 多酸的合成與制備
目前，合成多酸比較成熟的方法有：常規(guī)法、水熱（溶劑熱）法、離子液體法、固相反應(yīng)法、微波法、光化學(xué)法，電化學(xué)法以及液相接觸反應(yīng)法。1826年，Berzelius在常溫常壓的環(huán)境下，將鉬酸銨溶液加入到磷酸中，產(chǎn)生黃色沉淀，后經(jīng)處理得到黃色粉末，第一列多酸――12-鉬磷酸銨[（NH4）3PMo12?nH20]成功合成。但這種方法對(duì)周圍環(huán)境的明暗度、振動(dòng)等有著極高的條件，最終的晶體產(chǎn)物的質(zhì)量難以保證。
隨著研究的深入進(jìn)行，使得多酸性質(zhì)更加穩(wěn)定、晶型更加完整的水熱合成法出現(xiàn)在眾人面前。水熱合成方法是使用高溫高壓水溶液是通常難溶或不溶的物質(zhì)溶解或重結(jié)晶[1]。此法適用于多種有機(jī)無(wú)機(jī)雜化的多酸化合物或者具有高負(fù)電荷的多陰離子等，這些反應(yīng)需要很高的能量才能發(fā)生，容易受到體系PH、反應(yīng)溫度等因素影響。而固相反應(yīng)法是將幾種固體反應(yīng)物在室溫下不斷研磨，讓反應(yīng)物在研磨中充分反映，從而得到新型的多酸化合物，此法使用不多，因?yàn)榈玫降漠a(chǎn)物仍混有部分反應(yīng)物，提純產(chǎn)物存在著諸多困難。
因此，不同的多酸化合物，要對(duì)其不同的物理化學(xué)性質(zhì)采用不同的合成制備方法。
2.4 多酸的表征
多酸化合物的表征包括：結(jié)構(gòu)表征，酸性表征。
（1）結(jié)構(gòu)表征
隨著實(shí)驗(yàn)手段和分析測(cè)試手段的飛速發(fā)展，人們不僅用單晶X射線衍射儀來(lái)確定12-烏磷酸的結(jié)構(gòu)，同時(shí)也用紅外光譜、紫外-可見(jiàn)吸收光譜、拉曼光譜、熱重-差熱分析、核磁共振譜及穆斯堡爾譜等進(jìn)行表征。
紅外（IR）光譜是表征多酸化合物最基本的方式之一。標(biāo)準(zhǔn)的Keggin結(jié)構(gòu)[PW12O40]3-的吸收峰一般出現(xiàn)在700-1100cm-1范圍內(nèi)。而Dawson型雜多化合物的紅外（IR）光譜中在700-1100cm-1出現(xiàn)四個(gè)吸收峰，但由于其反荷離子不同，它的IR光譜中吸收峰會(huì)發(fā)生位移。因此，IR 光譜雖然可以對(duì)多酸化合物陰離子的一級(jí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行很好的表征[4]。
（2）酸性表征
由于雜多陰離子體積大，對(duì)稱性較高，雜多酸的質(zhì)子在水溶液中極易離解，是比相應(yīng)雜原子配位原子的無(wú)機(jī)酸，如磷酸，硅酸更強(qiáng)的酸，在液相的酸催化反應(yīng)中，雜多酸的酸性比硝酸、硫酸等無(wú)機(jī)酸高。用程序升溫脫附（吡啶）法（TPD）來(lái)測(cè)定固體雜多酸的酸性，雜多酸吸附吡啶后，由于吡啶和Bronsted酸點(diǎn)（H+）結(jié)合形成吡啶 離子，IR光譜在1540cm-1處有吸收峰，此時(shí)催化活性消失，在300℃抽真空該吸收峰仍保留。可見(jiàn)，固態(tài)雜多酸的酸性仍是很強(qiáng)的。
3 多酸復(fù)合物的催化性能
3.1 多酸復(fù)合物
多酸復(fù)合物可用于均相與非均相催化反應(yīng)體系，具有良好的酸性和氧化性，可作為多功能催化劑。可以通過(guò)改變組成元素來(lái)調(diào)控其酸性及氧化還原性，伴隨著向反應(yīng)分子的容積。另外，催化劑從堅(jiān)硬的固體向似乎柔軟的濃溶液結(jié)構(gòu)變化著[5]，在這樣的體相內(nèi)，陰離子會(huì)發(fā)生重排。由于反應(yīng)分子的擴(kuò)散，使得反應(yīng)好像在溶液中發(fā)生一樣，這就是“假液相”特點(diǎn)，使得多酸類催化劑具有良好的催化性能。
3.2 多酸復(fù)合物的催化
由于具有選擇性高、副產(chǎn)物少，對(duì)設(shè)備腐蝕小及催化活性高等優(yōu)良特點(diǎn)，多酸復(fù)合物在催化方面的應(yīng)用十分廣泛。主要包括光催化、酸催化和氧化催化。
（1）光催化
光催化是光化學(xué)與催化化學(xué)的結(jié)合點(diǎn)。早在90多年前，研究者們就發(fā)現(xiàn)α-keggin型H3PW12O40可被光還原生成雜多藍(lán)，生成的雜多藍(lán)可被空氣或其他氧化劑（Fe3+、H2O2等）重新氧化成雜多酸。隨著研究的不斷深入，利用多酸對(duì)水中染料進(jìn)行光催化降解的方法多次被報(bào)道，例如在紫外光作用下，將水溶液中的羅丹明B（RhB）進(jìn)行降解。
（2）酸催化
由于球形多酸分子表面上電荷密度較低，質(zhì)子活動(dòng)性相當(dāng)大，因而有很強(qiáng)的酸性。異丁烯的順?lè)串悩?gòu)化、甲醇轉(zhuǎn)換、醇醛縮合等以多酸為催化劑的化學(xué)反應(yīng)應(yīng)用十分廣泛。例如，通過(guò)酯交換工藝可以制成代替石化柴油的再生型柴油，此法是利用熱裂解等技術(shù)得到長(zhǎng)鏈脂肪酸的單烷基酯。再生型柴油的發(fā)展，為我國(guó)化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展的綠色化有著重要的意義。
（3）氧化催化
蘭州大學(xué)丁勇等利用[π-C3H5N+（CH2）15CH3]3PW4O32作為催化劑，在乙酸乙酯中催化烯烴的環(huán)氧化反應(yīng)，取得了良好的成果。可見(jiàn)，與傳統(tǒng)的工藝相比，用多酸來(lái)催化烯烴的環(huán)氧化反應(yīng)更具優(yōu)勢(shì)。首先，副產(chǎn)物為水，若以H2O2為氧源，其中活性氧的比例非常高，不僅對(duì)催化反應(yīng)有利，對(duì)環(huán)境的污染也更小。
4 多酸催化的應(yīng)用
4.1 催化烷基化反應(yīng)
雜多酸對(duì)Friedel-Crafts反應(yīng)有良好的催化效果。SnO2負(fù)載的H3PW12O40[6]、聚合物負(fù)載的雜多酸或者雜多酸鹽催化苯甲醚和苯甲醇的Friedel-Crafts烷基化反應(yīng)。α-蒎烯在無(wú)溶劑條件下的的異構(gòu)化[7]，萜品醇異構(gòu)化制備桉葉素，氧化苯乙烯異構(gòu)化為苯基乙醛等等。
4.2 催化酯化反應(yīng)
酯化反應(yīng)是典型且重要的酸催化反應(yīng)。而在研究多酸類催化劑催化此類反應(yīng)時(shí)，通常研究Keggin型和Dawson型的雜多酸酯化催化劑。雖然雜多酸催化劑在均相條件下表現(xiàn)出比傳統(tǒng)無(wú)機(jī)酸更強(qiáng)的活性，但因成本較高，研究便逐步轉(zhuǎn)移到各種固載方法以及可方便回收重復(fù)使用的綠色化學(xué)方法上來(lái)。
4.3 催化縮合反應(yīng)
在多酸類催化劑的催化下，丙酮通過(guò)縮合得到雙酚A，苯酚與濃硫酸在HPA-6催化下合成雙酚S[8]。Kozhevnikov等研究人員采用PW12和SiW12 對(duì)2，3，5-三甲基對(duì)苯二酚與異植醇發(fā)生的縮合反應(yīng)進(jìn)行催化，得到α-生育酚后，再經(jīng)乙酰化得到維生素E，產(chǎn)率可達(dá)90%。張敏[9]等采用 PW12C催化合成了一種重要的香料――環(huán)己酮縮乙二醇，其催化劑活性高，可重復(fù)使用。
4.4 催化硝化反應(yīng)
雜多酸擁有強(qiáng)酸性、性能易于調(diào)變等優(yōu)點(diǎn)。在270℃時(shí)，H3PW12O40SiO2-Al2O3可催化苯與NO2的氣相硝化反應(yīng)，產(chǎn)物中不但沒(méi)有二硝基苯生成，反應(yīng)速率也隨H3PW12O40負(fù)載量的增加而增大[10]。
4.5 催化氧化反應(yīng)
多酸復(fù)合物由于比表面積很小（1～10m2/g），表面活性點(diǎn)較少，且易溶于極性溶劑中，因而對(duì)其實(shí)際應(yīng)用有一定的限制。為解決上述問(wèn)題，人們常將 POM（多金屬氧酸鹽）負(fù)載到各種氧化物載體和活性炭上[11]，以此來(lái)增加其比表面積、降低在極性溶劑中的溶解度。
目前，在Keggin結(jié)構(gòu)中雜陰離子中存在有不同的含氧化學(xué)鍵。如X-O-M；M-O-M，M=O等[12]。因不同鍵態(tài)中的氧原子其物理化學(xué)性質(zhì)不同，且會(huì)受到X、M的制約，其催化性能可以用不同的X、M進(jìn)行調(diào)變。
5 結(jié)束語(yǔ)
近年來(lái)，隨著環(huán)境污染程度逐漸加深，人類的環(huán)保意識(shí)不斷提高，在化工生產(chǎn)方面，“綠色化學(xué)”也是重點(diǎn)發(fā)展的方向。雜多酸催化劑由于其對(duì)環(huán)境無(wú)污染、催化效果好以及發(fā)展前景廣等優(yōu)點(diǎn)，得到了廣泛的關(guān)注，在精細(xì)化學(xué)品的領(lǐng)域也有更好的進(jìn)行研究應(yīng)用的條件。當(dāng)今時(shí)代，利用分析表征手段，從分子、原子水平上設(shè)計(jì)催化劑分子，或是利用多酸類物質(zhì)的酸性及氧化還原性，提高其對(duì)底物的專一性，亦或是通過(guò)向傳統(tǒng)雜多化合物上引入過(guò)渡金屬，含手性配體的金屬及有機(jī)分子得到特定功能的新型催化劑等等，相信優(yōu)秀的專業(yè)學(xué)者會(huì)不斷深入對(duì)多酸化學(xué)的研究，不斷推動(dòng)我國(guó)化工工業(yè)向著“綠色化”發(fā)展！
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