绿色化学在无机合成化学中的应用*
2012-09-25张国春谢钢杨奇陈三平高胜利
大学化学 2012年6期
张国春 谢钢 杨奇 陈三平 高胜利
(1西北大学化学与材料科学学院 合成与天然功能分子化学教育部重点实验室 陕西西安 710069;2商洛学院化学与化学工程系 陕西商洛 726000)
近几十年,以节省资源为核心、从源头上消除污染的绿色化学已引起国内外的普遍关注,其主体思想是采取无毒、无害的原料和溶剂,利用原子经济性和高选择性的反应,生产环境友好并且经济合理的产品。绿色化学在无机合成中已有鲜明例证,例如索尔维制碱法[1]和侯德榜联合制碱法[2]。本文再以一些典型实例说明绿色化学在现代无机合成方面的应用和推动作用。
1 热化学循环分解水制氢[3-5]
氢能源是21世纪的清洁能源,制备方法多样,目前工业上应用的制氢方法主要是甲烷蒸气重整和水电解[5]:前者制氢过程和产物都产生大量的二氧化碳; 后者需要大量的电能,成本较高。热化学循环分解水制氢是指利用核能或太阳能进行大规模、无污染制氢的方法。该方法的优势在于:① 利用了无污染且是地球上含氢最丰富的物质——水;② 利用了用之不竭的清洁能源——太阳能和核能,根据能量衡算,它可能成为能耗最低和最合理的制氢工艺;③ 不产生温室气体。
虽然早在1964年,Funk和Reinstrom就提出利用热化学过程分解水制氢的方法[6],但对该方法的实用研究却始于20世纪70年代 。美国于20世纪70~80年代间发表了大量的研究成果,提出了许多循环模式,其过程包含的反应至少为两个, 最多可达8个,大部分为3~6个;……
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