应器或将催化剂置于膜反应器中操作。反应可选择性地穿过膜而离开反应区域,有效地调
节
某一反应物或产物在反应器中的区域浓度,打破化学反应在热力学上平衡状态,实现反应高
选择性和提高原料的利用率。
2. 绿色化学所引起的产业革命
2. 1 　绿色石油化学工业
现代工业的快速发展,对于石油化工产品的需求大幅度增长。石油化工原料结构的变
化,保护生态环境的严峻挑战,使得21 世纪的石油化工技术将突破第一代石化技术的原料、
工艺和设备等限制。应用绿色化学的原理,逐步实现石油化工的绿色化,这是可持续发展的
必然。例如,用沸石催化剂代替三氯化铝生产乙苯、异丙苯,用离子交换树脂替代硫酸生产仲
丁醇,不用光气生产聚碳酸酯( PC) 、甲苯二乙酯氰酸酯( TDl ) 和二苯基甲烷二异氰酸酯
(MDl) 、乙烯催化氧化制备乙酸、乙烷直接氧化生成乙醇,在硅铝酸盐分子筛作用下,甲烷两
步转化成乙烯等,

“

”

这些被称为 第二代石化技术 ,将在21 世纪的绿色石油化中发挥重要作

用。
随着石化燃料的日渐枯竭,以生物质为原料通过生物技术转化为石油化工产品,越来越受到
人们的关注和青睐。例如,已二酸是制造尼龙- 66 纤维、聚氨基甲酸酯弹性纤维、增塑
剂等的重要中间体,全世界已二酸的年生产能力约230 万吨。目前工业上生产已二酸的方
法
是以石油提取的苯为原料,经镍催化加氢生产环已酮和环已醇,然后利用HNO

3 

进一步氧化

为已二酸,该法的主要问题是原料本属致癌物,以HNO

3 

作为氧化剂,腐蚀严重,加之高温高

压
操作,能耗高。美国密执安州立大学J . W. Frost 和K. M.Draths 开发出以纤维素和淀粉水解
制得的葡萄糖为原料,经DNA 重组技术改进的微生物催化作用,将葡萄糖转化为已二酸,再
在温和条件下催化加氢合成已二酸。该法原料易得,安全可靠,反应条件温和,是绿色化学的
典范。Frost和Draths 因此获得1998 

“

”

年美国 总统绿色化学挑战奖 的学术奖。

2. 2 　绿色化学制药工业
化学制药工业的特点是品种多,更新快,反应步骤多,原辅材料用量大,

“

总产率比较低 , 三

”

废 排放量大,成分复杂,容易造成环境污染。因此,化学制药工业的绿色化,不仅具有重要的
经济效益,而且具有深远的社会和环境效益。例如,布洛芬是一消炎镇痛药物,新工艺是采用
乙酰化、加氢和羰基化三步骤,原子经济性达77. 44 % ,废物排放量减少37 %。
2. 3 　绿色新材料
2. 3. 1 可降解材料
可降解材料包括生物降解高分子,光降解高分子,如聚羟基丁酸酯(PHA) ,壳聚糖及衍生物,
聚乳酸(PLA) ,聚酸酐,聚对二氧六环酮等,相当部分可作生物医学材料。光降解高分子是在
高分子材料的制备中加适量的光敏剂即可赋予光降解性。
2. 3. 2 　智能材料
智能材料是新型功能材料重要的方向,支撑着高新技术的发展。当它受到外界条件温度、压
力、声音等变化时,其性能和状态随之改变,智能材料系统和结构及传感、控制和驱动等功能
于一体,能在高水平上实现自检测、自诊断、自监控、自修复及自适应。
2. 4 　绿色能源工业
人类所用的能源主要是石油、天然气、煤。20 世纪以来,人类对矿物的消耗一直成指数增长,
导致矿物的储量日趋枯竭,而且这些矿物的生产和消费带来了大气污染、温室效应、臭氧层
破坏等环境问题。因此,开发新能源,发展绿色能源工业,是世界各国政府和科技界极为关注
的问题。利用太阳能、海洋能、风能、生物质、水利能等清洁能源,既可减少消耗矿物能源,又