绿色化学的应用实例省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

第五章第五章 绿色化学应用实例绿色化学应用实例第1页 为了加强对绿色化学了解，本章侧重于从为了加强对绿色化学了解，本章侧重于从化学化学知识知识角度对绿色化学应用进行解读，而后面若干章角度对绿色化学应用进行解读，而后面若干章节侧重于节侧重于不一样行业或领域不一样行业或领域对绿色化学应用与拓展对绿色化学应用与拓展进行叙述进行叙述。第一节第一节 新型汽油添加剂新型汽油添加剂第二节第二节 绿色漂白与消毒绿色漂白与消毒第三节第三节 绿色涂料开发绿色涂料开发本章思索题本章思索题第2页第一节第一节 新型汽油添加剂新型汽油添加剂一、汽油添加剂历史一、汽油添加剂历史为取得高质量汽油，提升汽油抗震性，需在汽油中添加为取得高质量汽油，提升汽油抗震性，需在汽油中添加四乙基铅四乙基铅Pb(CH2CH3)4，但其最终产生，但其最终产生二溴化铅二溴化铅（PbBr2）进入大气会造成严重环境进入大气会造成严重环境铅（铅（Pb）污染，对人污染，对人体健康，尤其是对儿童智力有害影响。体健康，尤其是对儿童智力有害影响。所以，所以，我国北京、上海、广州早在我国北京、上海、广州早在1997年年6月月10月就率月就率先在全国实现了汽油无铅化。当前，全国范围车用汽油已全先在全国实现了汽油无铅化。当前，全国范围车用汽油已全部无铅化。部无铅化。与此同时，与此同时，寻找其它提升汽油辛烷值化学物质一直是汽寻找其它提升汽油辛烷值化学物质一直是汽油无铅化研究方向。这也是一个绿色化学中油无铅化研究方向。这也是一个绿色化学中拒用危害品拒用危害品实实例。例。第3页第一节第一节 新型汽油添加剂新型汽油添加剂二、汽油添加剂代用具二、汽油添加剂代用具 人们寻找四乙基铅代用具，包含含氧有机物，如人们寻找四乙基铅代用具，包含含氧有机物，如乙醇乙醇（CH3CH2OH）、二甲醚（二甲醚（CH3OCH3）、甲基叔丁、甲基叔丁基醚（基醚（MTBE）、甲基叔戊基醚（）、甲基叔戊基醚（TAME），以及茂金属化），以及茂金属化合物（如甲基环戊二烯三羰基锰）等。合物（如甲基环戊二烯三羰基锰）等。其中，其中，MTBE已经进行了规模化生产，并大量使用。作已经进行了规模化生产，并大量使用。作为一个混合醚，为一个混合醚，MTBE能够用取代反应合成（能够用取代反应合成（TAME也类似。也类似。很很显著，这些反应显著，这些反应原子利用率原子利用率都不是都不是100%）。第4页第一节第一节 新型汽油添加剂新型汽油添加剂三、三、MTBE合成合成BAD！实实际际上上，工工业业上上是是经经过过酸酸催催化化下下甲甲醇醇（CH3OH）与与异异丁丁烯烯反反应应实实现现MTBE制制备备，而而它它正正是是一一个个原原子子利利用用率率为为100%实例。实例。GOOD！第5页第一节第一节 新型汽油添加剂新型汽油添加剂三、三、MTBE前途前途尽尽管管MTBE已已经经投投入入了了规规模模使使用用，但但在在美美国国有有科科学学家家认认为为MTBE可可能能对对人人类类含含有有毒毒性性，甚甚至至当当前前尚尚在在开开发发甲甲基基环环戊二烯三羰基锰也被怀疑含有潜在戊二烯三羰基锰也被怀疑含有潜在致癌性致癌性。毒性，尤其是毒性，尤其是长久毒性长久毒性，不是一朝一夕能够发觉。，不是一朝一夕能够发觉。所以，比较所以，比较安全安全乙醇被受到重视，但到达理想效果时乙醇被受到重视，但到达理想效果时其添加量需要到达其添加量需要到达10%左右，此时不宜称乙醇为添加剂。左右，此时不宜称乙醇为添加剂。或许，使用或许，使用醇类汽油醇类汽油等是处理绿色交通中环境污染和等是处理绿色交通中环境污染和能源危机根本出路。能源危机根本出路。第6页第二节第二节 绿色消毒与漂白绿色消毒与漂白一、二恶英一、二恶英传统消毒、漂白剂氯气带来危害传统消毒、漂白剂氯气带来危害 在在传传统统消消毒毒、漂漂白白领领域域，惯惯用用试试剂剂是是氯氯气气（Cl2），利利用是其生成用是其生成次氯酸（次氯酸（HClO）氧化性氧化性。Cl2+H2O HClO+HCl 不不过过，氯氯气气对对有有机机物物氯氯化化作作用用，可可能能会会造造成成有有毒毒有有机机物物如如氯仿（氯仿（CHCl3）、二恶英二恶英（Dioxin）生成。）生成。尤尤其其是是“谈谈虎虎色色变变”二二恶恶英英生生成成，使使氯氯气气由由曾曾经经“消消毒毒必必氯气氯气”辉煌时代走向终止。辉煌时代走向终止。第7页第二节第二节 绿色消毒与漂白绿色消毒与漂白一、二恶英一、二恶英传统消毒、漂白剂氯气带来危害传统消毒、漂白剂氯气带来危害（一）二恶英恐怖史（一）二恶英恐怖史1999年年初初，比比利利时时等等国国饲饲料料因因被被二二恶恶英英污污染染，造造成成畜畜禽禽类类制制品品、乳乳制制品品中中二二恶恶英英严严重重超超标标，引引发发欧欧洲洲食食品品严严重重滞滞销销，这就是全球瞩目、轰动一时这就是全球瞩目、轰动一时“二恶英事件二恶英事件”。之所以如此，是因为二恶英之所以如此，是因为二恶英毒性毒性约是约是氰化钾氰化钾（KCN）1000倍，是人类当前发觉最毒化合物（天然生物毒倍，是人类当前发觉最毒化合物（天然生物毒素除外，第三章）之一，被称为素除外，第三章）之一，被称为“毒中之王毒中之王”。其实，科学家在二十世纪其实，科学家在二十世纪70-80年代就发觉了二恶英对人年代就发觉了二恶英对人类类“悄然攻击悄然攻击”。第8页第二节第二节 绿色消毒与漂白绿色消毒与漂白/一、二恶英一、二恶英传统消毒、传统消毒、漂白剂氯气带来危害漂白剂氯气带来危害/（一）二恶英恐怖史（一）二恶英恐怖史案例案例1TimesBeach（1983年年人人口口约约为为人人）是是座座落落在在美美国国密密苏苏里里州州圣圣路路易易斯斯西西南南方方向向40千千米米（25英英里里）处处一一个个小小镇镇。该该镇镇起起始始于于20世世纪纪代代，作作为为圣圣路路易易斯斯工工作作阶阶层层时时期期度度假假胜胜地地。而而后后，TimesBeach很很快快变变成成了了由由小小房房子子和和活活动住宅营组成永久村落。动住宅营组成永久村落。1982年年人人们们发发觉觉，TimesBeach路路边边土土壤壤被被毒毒性性化化学学物物品品二二恶恶英英污污染染。该该镇镇是是密密苏苏里里州州中中最最少少26个个可可能能多多达达100个个被被污污染染地地带带之之一一，这这些些地地带带土土壤壤里里二二恶恶英英含含量量介介于于300-740ppb之之间间。美美国国联联邦邦疾疾病病控控制制中中心心测测定定，如如长长久久接触高于接触高于1ppb二恶英含量都将有危险。二恶英含量都将有危险。因因为为1982年年末末一一场场洪洪水水，TimesBeach居居民民遭遭遇遇愈愈加加恶恶化化。在在这这场场洪洪水水中中，约约700户户人人家家被被迫迫撤撤离离。洪洪水水过过后后，美美国国政政府府劝劝说说居居民民们们，不不要要试试图图清清理理因因洪洪水水而而沉沉积积在在他他们们家家中中污污泥泥和和碎碎片片，并并提提供供了了避避难难所所，而而且且史史无无前前例例地决定动用地决定动用3300万美元作为毒废物清理专用款买下了整个镇。万美元作为毒废物清理专用款买下了整个镇。第9页第二节第二节 绿色消毒与漂白绿色消毒与漂白/一、二恶英一、二恶英传统消毒、传统消毒、漂白剂氯气带来危害漂白剂氯气带来危害/（一）二恶英恐怖史（一）二恶英恐怖史案例案例2位位于于美美国国纽纽约约州州尼尼加加拉拉瀑瀑布布市市LoveCanal一一场场大大灾灾难难，则则包包括括到到长长久久性性污污染染问问题题。在在20世世纪纪30年年代代到到50年年代代期期间间，一一家家化化学学与与塑塑料料制制品品企企业业曾曾用用该该地地一一个个旧旧河河床床作作为为化化工工产产品品垃垃圾圾场场。这这片片土土地地于于1953年年被被划划拨拨给给了了尼加拉瀑布市。而后，一座学校和一片房屋建在这片土地上。尼加拉瀑布市。而后，一座学校和一片房屋建在这片土地上。在在1971年年，多多年年被被抛抛弃弃在在那那里里化化学学品品开开始始从从为为密密封封垃垃圾圾所所用用填填土土层层下下泄泄漏漏出出来来。结结果果这这片片土土地地被被最最少少82种种化化学学品品所所污污染染，其其中中包包含含一一些些怀怀疑疑有有致致癌癌性性物物品品，如如苯苯、一一些些卤卤代代烃烃以以及及二二恶恶英英。在在LoveCanal，由由化化学学接接触触引引发发健健康康问问题题有有天天生生缺缺点点、流流产产及及肝肝癌癌，在在这这些些居居民民孩孩子子中中还还多多发发急急性性神神经病。经病。所所以以，该该地地域域被被正正式式列列为为灾灾区区。美美国国政政府府国国家家动动用用了了1000万万美美元元来来购购置置其其中中一一些些房房屋屋，并并用用另另外外1000万万美美元元试试图图终终止止毒毒物物泄泄漏漏。为为此此，大大约约有有1000户户居居民民不不得得不不迁迁居居。直直到到1990年年，一一部部分分被被污污染染地地方方才才被被清清理理得得足足够够洁净，使得位于那里一些房屋能够出售。洁净，使得位于那里一些房屋能够出售。第10页第二节第二节 绿色消毒与漂白绿色消毒与漂白/一、二恶英一、二恶英传统消毒、传统消毒、漂白剂氯气带来危害漂白剂氯气带来危害（二）二恶英结构（二）二恶英结构二二恶恶英英是是一一类类含含有有高高毒毒性性芳芳香香族族化化合合物物总总称称，母母体体结结构构如如A所所表表示示。毒毒性性很很强强一一类类化化合合物物是是A各各种种氯氯代代物物（单单氯氯代代或或多多氯氯代代）。因因为为芳芳环环上上可可被被氯氯取取代代氢氢很很多多，所所以以各各种种氯氯代代二二恶恶英英数目惊人数目惊人（仅（仅A二氯代化合物就有二氯代化合物就有10种异构体）种异构体）。研究表明，二恶英类化合物中研究表明，二恶英类化合物中毒性最强毒性最强是是A一个四氯代一个四氯代物物B，其二个氯原子处于相邻位置，且结构含有很强对称性和，其二个氯原子处于相邻位置，且结构含有很强对称性和“美感美感”。第11页除除氯气消毒、漂白氯气消毒、漂白可能会产生二恶英外，使用卤代酚为可能会产生二恶英外，使用卤代酚为原料化学反应（如原料化学反应（如2,4-D合成合成第七章）、森林燃烧、焚烧第七章）、森林燃烧、焚烧垃圾（尤其是含氯等卤素垃圾，如垃圾（尤其是含氯等卤素垃圾，如PVC焚烧处理焚烧处理第十一第十一章）等，都可能生成章）等，都可能生成二恶英二恶英。第二节第二节 绿色消毒与漂白绿色消毒与漂白/一、二恶英一、二恶英传统消毒、传统消毒、漂白剂氯气带来危害漂白剂氯气带来危害（二）二恶英产生（二）二恶英产生第12页 有漂白、消毒作用氯气有漂白、消毒作用氯气代用具代用具，可用，可用二氧化氯二氧化氯（ClO2）或不含氯或不含氯过氧化氢（过氧化氢（H2O2）、臭氧（臭氧（O3）等等物质，使用它们物质，使用它们无污染无污染漂白、消毒技术，将对传统有严重漂白、消毒技术，将对传统有严重环境污染造纸厂环境污染造纸厂纸浆氯化漂白纸浆氯化漂白和和次氯酸盐漂白次氯酸盐漂白，以及，以及自自来水消毒来水消毒等产生等产生绿色革命绿色革命。第二节第二节 绿色消毒与漂白绿色消毒与漂白二、绿色漂白剂、消毒剂开发二、绿色漂白剂、消毒剂开发第13页ClO2是一个是一个易爆易爆气体，气体，易分解易分解，所以通常，所以通常现场制备现场制备、现场使现场使用用，其制备原理是，其制备原理是氯酸盐氯酸盐（如（如氯酸钾氯酸钾，KClO3）与还原剂（如）与还原剂（如二氧化二氧化硫硫，在反应体系中由，在反应体系中由亚硫酸钠亚硫酸钠和和硫酸硫酸直接产生）反应。直接产生）反应。2KClO3+Na2SO3+H2SO4=2ClO2+K2SO4+Na2SO4+H2O为为了了预预防防ClO2爆爆炸炸，在在上上述述制制备备过过程程中中要要通通入入氮氮气气（N2）将将ClO2冲冲淡淡并并吹吹出出。假假如如使使用用草草酸酸（HOOC-COOH，C2H2O4）为为还还原原剂剂，则则可可无无须须通通入入N2，这这是是因因为为反反应应体体系系本本身身有有二二氧氧化化碳碳（CO2）生生成成，能能起起到到冲淡并吹出冲淡并吹出ClO2作用。作用。2KClO3+H2C2O4+H2SO4=2ClO2+2CO2+K2SO4+3H2O第二节第二节 绿色消毒与漂白绿色消毒与漂白/二、绿色漂白剂、消毒剂二、绿色漂白剂、消毒剂开发开发（一）二氧化氯（一）二氧化氯第14页亦可用亦可用甲醇（甲醇（CH3OH）代替草酸进行上述制备而无须通入代替草酸进行上述制备而无须通入N2。6KClO3+CH3OH+3H2SO4=6ClO2+CO2+3K2SO4+5H2OClO2不不但但能能够够用用于于自自来来水水消消毒毒、杀杀菌菌，也也能能够够用用于于纸纸浆浆等等漂漂白白，一一样样不不会会生生成成二二恶恶英英等等有有害害有有机机氯氯化化物物，所所以以ClO2被被称称为为“绿色试剂绿色试剂”。另外，国内外也开发了以另外，国内外也开发了以稳定二氧化氯稳定二氧化氯作为主要成份洗涤作为主要成份洗涤消毒剂。该类产品多以液体状态为主，可广泛用于家庭中洗涤消毒剂。该类产品多以液体状态为主，可广泛用于家庭中洗涤水果、蔬菜、餐具等，并能杀灭各种病菌。水果、蔬菜、餐具等，并能杀灭各种病菌。第二节第二节 绿色消毒与漂白绿色消毒与漂白/二、绿色漂白剂、消毒剂二、绿色漂白剂、消毒剂开发开发（一）二氧化氯（一）二氧化氯第15页造造纸纸术术是是华华夏夏子子孙孙为为之之自自豪豪中中国国四四大大创创造造之之一一，但但造造纸纸行行业业所所带带来来污污染染却却让让我我们们深深感感头头痛痛。当当今今世世界界各各国国造造纸纸厂厂多多用用氯氯和和次次氯氯酸酸钠钠漂漂白白纸纸浆浆，这这种种工工艺艺严严重重污污染染环环境境，且且氯氯造造成成致致癌癌物产生。物产生。但但臭臭氧氧作作为为“绿绿色色试试剂剂”，也也可可应应用用于于自自来来水水消消毒毒、纸纸浆浆漂漂白白。在在漂漂白白纸纸浆浆过过程程中中，严严格格控控制制臭臭氧氧漂漂白白和和反反应应器器中中水水注注入入量量，方方便便进进行行水水洗洗并并将将纸纸浆浆分分离离出出来来，因因而而不不存存在在用用硫硫磺磺处处理时理时废气废气和和臭味臭味，基本上消除了，基本上消除了氯气氯气漂白所带来污染。漂白所带来污染。臭氧可用臭氧机生产，通以臭氧可用臭氧机生产，通以11万伏高压，便可产生，而且万伏高压，便可产生，而且效率越高，成本越低。若应用无污染造纸新技术，定能使造纸效率越高，成本越低。若应用无污染造纸新技术，定能使造纸业在含有业在含有50文明古国中文明古国中再铸辉煌。再铸辉煌。第二节第二节 绿色消毒与漂白绿色消毒与漂白/二、绿色漂白剂、消毒剂二、绿色漂白剂、消毒剂开发开发（二）臭氧（二）臭氧第16页以以氯氯为为活活性性组组分分消消毒毒剂剂，如如氯氯气气、次次氯氯酸酸钠钠（NaClO），含含有有杀杀菌菌效效果果显显著著优优点点。不不过过，为为明明确确到到达达杀杀菌菌效效果果，含含氯氯消消毒剂使用方法要求必须到达一定毒剂使用方法要求必须到达一定残留残留，这更轻易引发副作用。，这更轻易引发副作用。以以过过氧氧化化氢氢为为活活性性组组分分绿绿色色消消毒毒剂剂，不不但但含含有有良良好好杀杀菌菌效效果果，而而且且无无色色无无味味，其其残残留留物物过过氧氧化化氢氢在在水水中中会会很很轻轻易易分分解解为为氧氧气气和和水水，无无任任何何有有害害残残留留物物，所所以以是是环环境境保保护护型型消消毒毒剂剂。这这类类产产品品可可广广泛泛应应用用于于家家庭庭及及医医院院、学学校校等等公公共共场场所所，也也能能够够应应用于饮料行业挥手包装物及生产装置消毒。用于饮料行业挥手包装物及生产装置消毒。第二节第二节 绿色消毒与漂白绿色消毒与漂白/二、绿色漂白剂、消毒剂二、绿色漂白剂、消毒剂开发开发（三）过氧化氢（三）过氧化氢第17页高高铁铁酸酸盐盐早早在在17就就被被发发觉觉，但但高高铁铁酸酸钾钾（K2FeO4）。作作为一个为一个新型水处理剂新型水处理剂是是20世纪世纪70年代以后开发成功。年代以后开发成功。高高铁铁酸酸盐盐（钠钠、钾钾）是是六六价价铁铁盐盐，含含有有很很强强氧氧化化性性，溶溶于于水水中中能能释释放放大大量量原原子子氧氧，从从而而非非常常有有效效地地杀杀灭灭水水中中病病菌菌和和病病毒毒。同同时时，本本身身被被还还原原成成新新生生态态氢氢氧氧化化铁铁Fe(OH)3，作作为为一一个个品品质优良无机絮凝剂高效地除去水中微细悬浮物。质优良无机絮凝剂高效地除去水中微细悬浮物。因因为为其其强强烈烈氧氧化化和和絮絮凝凝共共同同作作用用，高高铁铁酸酸盐盐消消毒毒和和除除污污效效果果，全全方方面面优优于于含含氯氯消消毒毒剂剂和和高高锰锰酸酸盐盐。更更为为主主要要是是，它它在在整整个个对对水水消消毒毒和和净净化化过过程程中中，不不产产生生任任何何对对人人体体有有害害物物质质。所所以以，高铁酸盐被科学家们公认为高铁酸盐被科学家们公认为绿色消毒剂绿色消毒剂。第二节第二节 绿色消毒与漂白绿色消毒与漂白/二、绿色漂白剂、消毒剂二、绿色漂白剂、消毒剂开发开发（四）高铁酸盐（四）高铁酸盐第18页据据报报道道，日日本本一一家家企企业业正正在在研研究究用用“超超临临界界水水”作作高高级级蔬蔬菜菜消消毒毒剂剂。这这种种特特殊殊水水不不会会污污染染环环境境，是是清清洁洁绿绿色色蔬蔬菜菜理理想想洗洗涤剂涤剂。“超超临临界界水水”是是水水处处于于临临界界温温度度374摄摄氏氏度度、225个个大大气气压压以以上上状状态态存存在在形形式式，它它既既不不是是气气体体，也也不不是是液液体体。水水在在这这种种状状态态下下含含有有较较强强消消毒毒功功效效，通通常常在在常常温温常常压压下下无无法法分分解解物物质质，如如二恶英二恶英等在这种状态下也会被分解。等在这种状态下也会被分解。即即使使超超临临界界水水制制造造成成本本较较高高，不不过过因因为为它它不不存存在在残残留留药药品品等危险性，所以仍有利用价值，可望用于喷洒人参及名贵蔬菜。等危险性，所以仍有利用价值，可望用于喷洒人参及名贵蔬菜。第二节第二节 绿色消毒与漂白绿色消毒与漂白/二、绿色漂白剂、消毒剂二、绿色漂白剂、消毒剂开发开发（五）超临界水（五）超临界水第19页 涂料涂料是由高分子物质、颜料、填料、助剂和有机溶剂等组是由高分子物质、颜料、填料、助剂和有机溶剂等组成混合物，并能涂覆在基材表面形成牢靠附着连续涂膜成混合物，并能涂覆在基材表面形成牢靠附着连续涂膜新型高新型高分子材料分子材料。涂料惯用于建筑装修、汽车行业、海洋船舶等美化。涂料惯用于建筑装修、汽车行业、海洋船舶等美化与材料保护。与材料保护。在在涂涂料料生生产产与与使使用用中中产产生生大大量量“三三废废”，尤尤其其是是涂涂料料中中挥挥发发性性有有机机物物（如如溶溶剂剂、助助剂剂等等），造造成成对对环环境境污污染染，影影响响了了人人类健康。类健康。当前，当前，绿色涂料绿色涂料开开发发，主要，主要为为控制涂料中控制涂料中挥发性有机物挥发性有机物（VOC），如甲，如甲醛醛、卤卤化物或芳香族碳化物或芳香族碳氢氢化合物等化合物等总总量，不量，不用或少用或少溶溶剂剂，严严格限制格限制有毒溶剂有毒溶剂使用，降低有机溶使用，降低有机溶剂剂毒性，追毒性，追求低公害（或无公害）和低毒（或无毒）涂料。求低公害（或无公害）和低毒（或无毒）涂料。第三节第三节 绿色涂料开发绿色涂料开发一、绿色涂料含义一、绿色涂料含义第20页（一）海洋船舶涂料污染（一）海洋船舶涂料污染（上）（上）涂料对海洋污染，主要是涂料对海洋污染，主要是船体防垢涂料船体防垢涂料对海洋水体污染。对海洋水体污染。船体表面往往会长满有害海藻和贝壳，形成船体表面往往会长满有害海藻和贝壳，形成积垢积垢，会增加船阻，会增加船阻力，使航速下降，燃料消耗会增加力，使航速下降，燃料消耗会增加40%50%。防垢涂料防垢涂料作用作用是阻止海中生物如贻贝、海藻等在吃水线下船体生长，降低海是阻止海中生物如贻贝、海藻等在吃水线下船体生长，降低海生物对船体依附，保持其清洁。生物对船体依附，保持其清洁。有机锡化合物，如有机锡化合物，如三丁基氧化锡（三丁基氧化锡（TBTO）被用来控制海被用来控制海藻和贝壳生长。自藻和贝壳生长。自20世纪世纪60年代人们发觉有机锡防垢特征以来，年代人们发觉有机锡防垢特征以来，有机锡防垢涂料有机锡防垢涂料到越来越广泛应用。有机锡防垢涂料可有效降到越来越广泛应用。有机锡防垢涂料可有效降低海洋污损生物对海洋船舶和建筑物造成危害，控制船体积垢低海洋污损生物对海洋船舶和建筑物造成危害，控制船体积垢增加，不过会带来广泛增加，不过会带来广泛环境问题环境问题。第三节第三节 绿色涂料开发绿色涂料开发二、涂料本身绿色化二、涂料本身绿色化海洋涂料海洋涂料第21页有有机机锡锡化化合合物物会会持持久久地地存存在在于于环环境境中中，并并带带来来一一些些毒毒害害，包包含含急急性性毒毒性性、生生物物累累积积、降降低低再再生生能能力力和和增增加加贝贝壳壳类类生生物物贝贝壳壳厚厚度度。80年年代代以以来来，人人们们发发觉觉TBTO对对环环境境有有许许多多负负面面影影响响，每每年年都都有有3000吨吨TBTO等等防防垢垢涂涂料料进进入入海海洋洋，从从而而对对海海洋洋环环境境产产生生很很大大影影响响，甚甚至至对对海海湾湾、港港口口、船船坞坞等等局局部部海海域域海海洋洋生生物物带来带来毁灭性威胁毁灭性威胁。防防垢垢涂涂料料TBTO是是进进入入海海洋洋环环境境毒毒性性最最大大污污染染物物之之一一。TBTO化化合合物物能能够够使使牡牡蛎蛎壳壳增增厚厚、空空腔腔以以及及螺螺类类性性畸畸变变；在在牡牡蛎蛎贝贝壳壳空空腔腔中中有有大大量量胶胶状状蛋蛋白白质质，不不能能正正常常钙钙化化；TBTO能能够够影影响响螺螺体体内内激激素素代代谢谢，在在雌雌体体内内产产生生雄雄性性激激素素睾睾酮酮，雌雌体体表表现现雄性特征。雄性特征。影响生态！影响生态！第三节第三节 绿色涂料开发绿色涂料开发/二、涂料本身绿色化二、涂料本身绿色化海海洋涂料洋涂料（一）海洋船舶涂料污染（一）海洋船舶涂料污染（中）（中）第22页20世世纪纪70年年代代末末，有有机机锡锡污污染染曾曾使使法法国国防防卡卡琼琼湾湾牡牡蛎蛎养养殖殖业业一一度度瘫瘫痪痪，幼幼蚝蚝和和成成体体牡牡蛎蛎养养殖殖业业直直接接经经济济损损失失近近1.5亿亿美美元元。毒毒性性试试验验表表明明，有有机机锡锡尤尤其其是是TBTO对对鱼鱼类类毒毒性性很很大大。鱼鱼类类对对TBTO有很强有很强富集富集能力，富集系数为能力，富集系数为1001000。近近以以来来，曾曾发发觉觉鲸鲸和和海海豚豚大大批批冲冲滩滩自自杀杀，其其主主要要原原因因是是鲸鲸和和海海豚豚喜喜欢欢追追逐逐海海船船，海海船船中中有有机机锡锡毒毒害害了了动动物物脑脑神神经经细细胞胞，使使其其丧丧失失方方向向，含含有有集集体体行行动动习习性性动动物物当当其其中中一一头头中中毒毒冲冲滩滩后后，其余便盲目跟进形成其余便盲目跟进形成“集体自杀集体自杀”。这这些些有有害害影影响响造造成成了了美美国国1988年年关关于于限限制制使使用用防防船船体体积积垢垢有有机机锡锡涂涂料料法法案案。这这个个法法案案也也促促使使美美国国环环境境保保护护局局（EPA）和和海军开展寻找有机锡化合物海军开展寻找有机锡化合物替换物替换物研究。研究。第三节第三节 绿色涂料开发绿色涂料开发/二、涂料本身绿色化二、涂料本身绿色化海海洋涂料洋涂料（一）海洋船舶涂料污染（一）海洋船舶涂料污染（下）（下）第23页 有有机机锡锡防防污污涂涂料料对对海海洋洋生生态态环环境境和和海海洋洋渔渔业业资资源源破破坏坏性性影影响响已已引引发发了了人人类类警警觉觉和和重重视视，限限制制乃乃至至禁禁止止使使用用有有机机锡锡防防污污涂涂料料还还在在进进行行之之中中，取取而而代代之之将将是是无无锡锡（Sn）或或其其它它新新型型无无毒毒防污涂料，以保护海洋水体和保持海洋生态平衡。防污涂料，以保护海洋水体和保持海洋生态平衡。理理想想防防船船体体积积垢垢化化合合物物是是，既既能能在在大大量量海海洋洋生生物物中中预预防防一一些海藻和贝壳等在船体表面上些海藻和贝壳等在船体表面上生长，又不会毒害其它生物。生长，又不会毒害其它生物。比比如如，美美国国Rohm&Haas企企业业开开发发出出“海海洋洋9号号”4,5-二二氯氯-2-正正辛辛基基-4-异异噻噻唑唑啉啉-3-酮酮，可可作作为为新新商商用用防防船船体体积积垢垢涂料。涂料。第三节第三节 绿色涂料开发绿色涂料开发/二、涂料本身绿色化二、涂料本身绿色化海海洋涂料洋涂料（二）新型海洋涂料（二）新型海洋涂料海洋海洋9号号（上）（上）第24页“海海洋洋9号号”能能非非常常快快地地降降解解，在在海海水水中中半半衰衰期期为为1天天，而而在在地地下下仅仅1个个小小时时。三三丁丁基基氧氧化化锡锡降降解解则则要要慢慢得得多多，在在海海水水中中半半衰衰期为期为9天，而在地下为天，而在地下为69个月。个月。另另外外，“海海洋洋9号号”生生物物积积累累基基本本上上为为零零。万万一一涂涂料料中中“海海洋洋9号号”进入海洋环境，也影响很小。进入海洋环境，也影响很小。所所以以，Rohm&Haas企企业业荣荣获获了了首首届届（1996年年）美美国国“总总统绿色化学挑战奖统绿色化学挑战奖”设计更安全化学品奖。设计更安全化学品奖。第三节第三节 绿色涂料开发绿色涂料开发/二、涂料本身绿色化二、涂料本身绿色化海海洋涂料洋涂料（二）新型海洋涂料（二）新型海洋涂料海洋海洋9号号（下）（下）第25页人人们们过过去去往往往往把把目目光光聚聚集集在在室室内内装装饰饰涂涂料料上上，不不过过作作为为一一个个更更为为新新兴兴行行业业，海海洋洋涂涂料料已已经经成成为为人人们们日日益益关关注注焦焦点点。我我国国是是个个海海洋洋大大国国，拥拥有有丰丰富富海海洋洋资资源源和和蓬蓬勃勃发发展展海海洋洋产产业业，海海洋洋腐腐蚀蚀与与防防护护将将是是我我国国经经济济发发展展中中急需认真处理问题。急需认真处理问题。上上述述船船舶舶防防污污涂涂料料只只是是海海洋洋涂涂料料中中一一个个，海海洋洋涂涂料料按按用用途途不不一一样样分分，还还包包含含集集装装箱箱涂涂料料、海海洋洋混混凝凝土土结结构构物物防防腐腐涂涂料料，以以及及海海上上桥桥梁梁和和码码头头钢钢铁铁设施、输油管线、海上平台等大型设施防腐涂料等。设施、输油管线、海上平台等大型设施防腐涂料等。其其中中，海海洋洋防防腐腐对对涂涂料料质质量量要要求求很很高高，普普通通要要求求其其保保护护期期最最少少在在以以上上，属属于于重重防防腐腐领领域域（重重防防腐腐涂涂料料是是指指能能在在恶恶劣劣腐腐蚀蚀环环境境下下应应用用并并含含有有长长期期有有效使用寿命涂料）。效使用寿命涂料）。在在一一定定程程度度上上，重重防防腐腐涂涂料料发发展展水水平平标标志志着着一一个个国国家家防防腐腐涂涂料料发发展展水水平平，甚至标志着一个国家甚至标志着一个国家科技发展水平科技发展水平。第三节第三节 绿色涂料开发绿色涂料开发/二、涂料本身绿色化二、涂料本身绿色化海海洋涂料洋涂料（三）我国海洋涂料现实状况（三）我国海洋涂料现实状况（上）（上）第26页 海洋防腐涂料开发研制周期长、投资大、技术难度高且风险大，所以国外海洋防腐涂料研发主要集中在实力雄厚大企业或靠政府支持部门（如英国国际船舶漆企业、丹麦Hemple、荷兰Sigma、挪威Jotun及日本关西涂料等几家大企业及美国、英国等国海军部）。我国海洋防腐、防污涂料开发主要集中在青岛、上海、大连、天津、常州、广州及厦门等几家油漆厂生产，当前已经开发出一些海洋防腐、防污涂料品种。近年来，即使建立了中国船舶工业船舶涂料厦门检测站、海洋涂料产品质量监督中心等质量管理监督机构，但整体技术水平仍落后于先进国家2030年。当前，我国海洋防腐涂料市场展现十分激烈竞争态势，国外大涂料企业合资或独资企业几乎占领了我国海洋涂料主要市场。在海洋防腐、防污涂料船舶涂料领域，全球十大船舶涂料企业在就已全部进驻中国，并建有生产基地。所以，我国海洋涂料还需要我们不懈努力。第三节第三节 绿色涂料开发绿色涂料开发/二、涂料本身绿色化二、涂料本身绿色化海海洋涂料洋涂料（三）我国海洋涂料现实状况（三）我国海洋涂料现实状况（下）（下）第27页 一一些些企企业业已已开开发发出出对对人人体体健健束束和和环环境境无无害害“绿绿色色溶溶剂剂”。在在加加拿拿大大，制制造造商商正正在在考考虑虑或或者者已已经经开开始始推推广广这这些些新新产产品品，如如乳乳酸酸乙乙酯酯乳乳酸酸酯酯无无毒毒、可可生生物物降降解解，并并能能提提供供优优良良溶溶解解性性，能能够够很很好好地地取取代代当当前前油油漆漆、涂涂料料和和其其它它工业用途中有毒卤化溶剂使用。工业用途中有毒卤化溶剂使用。（一）绿色溶剂（一）绿色溶剂乳酸乙酯乳酸乙酯第三节第三节 绿色涂料开发绿色涂料开发三、涂料溶剂绿色化三、涂料溶剂绿色化水性涂料水性涂料（二）水性涂料（二）水性涂料以以水水分散介质分散介质（自学）（自学）第28页 与与固固相相合合成成技技术术思思绪绪类类似似，假假如如将将溶溶剂剂涂涂料料中中溶溶剂剂用用量量大大大大降降低低，甚至趋零化，也能够实现甚至趋零化，也能够实现绿色涂料绿色涂料开发。开发。（一）高固分涂料（一）高固分涂料（自学）（自学）第三节第三节 绿色涂料开发绿色涂料开发四、涂料溶剂趋零化四、涂料溶剂趋零化粉末涂料粉末涂料（二）粉末涂料（二）粉末涂料（自学）（自学）（三）辐射固化涂料（三）辐射固化涂料（自学）（自学）第29页 最最近近，还还涌涌现现了了一一大大批批以以新新型型生生态态功功效效涂涂料料为为代代表表绿绿色色涂涂料料，它它们是一类对环境无污染，对人居环境有益健康型涂料，如：们是一类对环境无污染，对人居环境有益健康型涂料，如：（一）空气净化功效涂料（一）空气净化功效涂料（自学）（自学）（二）杀虫涂料（二）杀虫涂料（自学）（自学）（三）防辐射（防氡）涂料（三）防辐射（防氡）涂料（自学）（自学）（四）抗菌涂料（四）抗菌涂料（自学）（自学）（五）远红外保健涂料（五）远红外保健涂料（自学）（自学）（六）全氟碳防污涂料（六）全氟碳防污涂料（自学）（自学）第三节第三节 绿色涂料开发绿色涂料开发五、其它绿色涂料五、其它绿色涂料新型功效涂料新型功效涂料第30页第五章第五章 思索题思索题v一、判断题：一、判断题：v 1、溶剂涂料都不可能是绿色涂料。、溶剂涂料都不可能是绿色涂料。v 2、溶剂涂料中溶剂用量大大降低，甚至趋零化，也能够实现绿色涂料、溶剂涂料中溶剂用量大大降低，甚至趋零化，也能够实现绿色涂料开发。开发。v 3、我国海洋涂料研究居于世界领先水平。、我国海洋涂料研究居于世界领先水平。v 4、水性涂料以水为分散介质，含有不燃、无毒、不污染环境和节约资、水性涂料以水为分散介质，含有不燃、无毒、不污染环境和节约资源等优点。源等优点。v 5、无铅汽油开发，是绿色化学产物绿色化表达、无铅汽油开发，是绿色化学产物绿色化表达。v二、选择题：二、选择题：v 1、甲基叔丁基醚、甲基叔丁基醚CH3OC(CH3)3能够用以下几个方法合成中，其中原能够用以下几个方法合成中，其中原子经济性最好是（反应均在一定条件下进行）（子经济性最好是（反应均在一定条件下进行）（）。）。第31页v2、可作为绿色漂白、消毒剂化学试剂有（、可作为绿色漂白、消毒剂化学试剂有（）。）。v A、高铁酸钾、高铁酸钾 B、二氧化氯、二氧化氯 C、臭氧、臭氧 D、过氧化氢、过氧化氢v E、氯气、氯气 F、次氯酸钠、次氯酸钠 G、氯酸钾、氯酸钾 H、超临界水、超临界水v3、以下属于绿色涂料是（、以下属于绿色涂料是（）。）。v A、水性涂料、水性涂料 B、粉末涂料、粉末涂料 C、“海洋海洋9号号”D、TBTOv4、以下属于绿色涂料溶剂是（、以下属于绿色涂料溶剂是（）。）。v A、水、水 B、乳酸乙酯、乳酸乙酯 C、氯仿、氯仿 D、苯、苯v三三、写写出出以以下下化化学学物物质质名名字字，并并写写出出与与其其性性质质、用用途途等等相相关关一句话。一句话。v1、Pb(CH2CH3)42、PbBr23、Pbv4、CH3CH2OH5、CH3OCH36、CH3OHv7、Cl28、HClO9、CHCl3v10、NaClO11、KCN12、ClO2v13、O314、H2O215、N2v16、CO217、HOOC-COOHv18、Fe(OH)319、K2FeO420、Sn第32页v四、问答题（贵在创新、言之成理）。四、问答题（贵在创新、言之成理）。v 1、汽油添加剂有何意义？为何要发展无铅汽油？、汽油添加剂有何意义？为何要发展无铅汽油？v 2、作为当前广泛使用新型汽油添加剂，甲基叔丁基醚马上就被科学家、作为当前广泛使用新型汽油添加剂，甲基叔丁基醚马上就被科学家质疑含有致癌性，甚至被呼吁禁止使用。你作为一名消费者和普通民众，质疑含有致癌性，甚至被呼吁禁止使用。你作为一名消费者和普通民众，怎样对待其中争议？怎样对待其中争议？v 3、查阅文件资料，了解甲基叔丁基醚性质、制备、应用与发展前景等，、查阅文件资料，了解甲基叔丁基醚性质、制备、应用与发展前景等，就其中一个方面撰写一篇小论文（注意格式与尊重知识产权）。就其中一个方面撰写一篇小论文（注意格式与尊重知识产权）。v 4、查阅文件资料，了解国内外新开发汽油添加剂研究现实状况，撰写、查阅文件资料，了解国内外新开发汽油添加剂研究现实状况，撰写一篇小论文（注意格式与尊重知识产权）。一篇小论文（注意格式与尊重知识产权）。v 5、查阅文件资料，了解二恶英形成、性质、危害、检测与治理等情况，、查阅文件资料，了解二恶英形成、性质、危害、检测与治理等情况，撰写一篇小论文（注意格式与尊重知识产权）。撰写一篇小论文（注意格式与尊重知识产权）。v 6、查阅文件资料，了解国内外绿色漂白、消毒研究与应用情况，撰写、查阅文件资料，了解国内外绿色漂白、消毒研究与应用情况，撰写一篇小论文（注意格式与尊重知识产权）。一篇小论文（注意格式与尊重知识产权）。v 7、你作为一名消费者，怎样了解绿色涂料？谈谈你个人体会。、你作为一名消费者，怎样了解绿色涂料？谈谈你个人体会。vTHIS GAME IS OVER！vTHE NEXT WILL BE BETTER！第33页