時間：2024-02-26 17:12:23
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，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篇綠色化學的特征，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞：分析化學 綠色化 重要性 原理 方法
隨著人類環保意識的增強，經濟發展越來越追求綠色化，而分析化學的綠色化旨在化學分析過程及技術設計過程中進行綠色化學原理的應用，以最大程度地降低分析化學對周圍環境所帶來的污染，因而是未來分析化學發展的一個主要方向，下文分別就分析化學綠色化的重要性、原理、特點及其方法進行了探討。
一、分析化學綠色化的重要性
作為我國的一項基本國策之一，環境保護一直都是分析化學研究人員環境科研的一個重要方向，特別是近些年來，隨著人們環保意識的普遍增強，分析化學作為環境污染排放的重要來源之一本身也越來越受到關注。例如液液萃取過程中所使用的有機溶劑中，有許多諸如二氯甲烷、氯仿及四氯化碳等等都具有極強的毒性，不僅會對環境還會對人體健康造成危害。再如某些氯代烴甚至會對大氣臭氧層造成破壞，這些明顯都違背了環境保護的宗旨。有毒溶劑的使用不僅危害了分析化學研究工作人員的身體健康，還大大增加了樣品測試的成本，有些溶劑的廢液處理也是一個棘手的問題。分析化學自上世紀60年代以來已經成為環境科學的重要的中心學科之一，不少環境分析化學研究工作人員都在從事著同環境樣品相關的分析化驗工作內容，以便于為環境科研、管理及其治理提供有力的科學依據。如今對于許多領域而言，環?；顒蛹斑M步同分析化學的發展息息相關，只有通過分析化學相關技術手段才可以有效識別環境中污染物化及其代謝物的遷移過程或者所發生的形態變化，然后才能采取相應地措施對污染源進行有效地控制。由此可見，分析化學是大氣及水資源環境保護的基礎學科。
正是由于這些原因，近些年來相關研究工作者都致力于研究和發展綠色分析化學技術，盡可能少用甚至不用有污染的溶劑或其他有機化學試劑。作為綠色化學的一個主要構成方面，綠色分析化學已經成為分析化學未來發展的主要方向。
二、分析化學綠色化原理及其特點
近些年來，綠色分析化學的研究多數是圍繞著催化劑、化學反應、原料、溶劑及其產品綠色化等方面而開展的。因而無論是從原理上還是從方法上都為傳統的分析化學行業帶來了巨大的改變。例如，可通過新型化工方法或新產品的過程中運用原子經濟反應、無毒性原料、催化劑以及溶劑等實現化工的綠色生產過程，并通過所獲得的新型綠色產品為人們的身體健康、環境保護等方面帶來有利影響。
綠色分析化學研究的主要核心問題如下：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、反應條件及其催化劑的綠色化；三是確保所設計產品、目標分子及其化學品的綠色化和安全化。如今，綠色分析化學已經興起，其要求進行化學分析的整個過程中都必須始終將環境保護作為一個前提或目標，最大程度地減少甚至不產生環境污染物質，確保分析過程本身盡可能地減少或消除對環境的影響，這即為綠色分析化學的最主要特征。除此之外，綠色分析化學的另一個主要特征還表現在其過程分析中，通常來說，環境分析主要是出現了環境問題之后進行毒物的監測及其分類的過程，而分析化學則是將分析重點放在了化學過程當中，主要是通過傳感器的使用實現對整個化學反應過程監測的實時性，這樣可以了解環境污染物形成的全過程，進而即可實現對痕量有害環境污染物的有效控制，并從源頭上實現對污染物阻止的目的。整個化學反應過程中，若因溫度、壓力、原料劑量、時間改變進而導致污染物的形成，傳感器會及時地將整個過程的參數進行調整，這樣就可通過整個過程中參數的改變而實現對污染物產生全過程的有效控制，同時還提高了產品的質量極其純度。因此，綠色分析化學可以對污染物進行防治和即時控制。
三、分析化學綠色化的發展方法
通常而言，分析方法是通過精密度、靈敏度、準確度、分析的速度及其校準曲線線性范圍等等的多項指標來進行評價。對于分析化學的綠色化而言，除去上述指標之外，還需將其對于環境的影響程度作為首要指標進行考慮。
為了實現整個分析過程中分析化學綠色化的實現，必須將重點放在如何最大程度地減少甚至取消環境污染物的使用及其產生，可考慮如下方面：1）整個分析系統的微型化，這樣可以大幅度減少試劑及其載體的流耗量，實現污染的降低，還更加經濟。2）對于不得不使用大量樣品進行分析的系統而言，可借助于數理統計及化學計量學等理論，盡可能實現對采樣點數目優化的目的，這樣就可以最大程度地減少分析過程中測量的次數及其相關試劑的使用量，實現減少環境污染物使用的目的。3）通過試劑固定化等技術實現非消耗性及微消耗性等試劑的重復使用，這樣即可大幅度減少有害試劑的使用量及其有害物產生。4）通過無毒無害試劑的使用，例如，超臨界流體的開發，尤其可以將超臨界二氧化碳流體作為溶劑，其不僅具有常規流體都具有的良好的溶解性，同時還擁有氣體所具有的相當高的傳質速度，因此，借助于這種無毒無害的試劑即可實現原有毒性有機化合物的替代。5）將某些無試劑新型分析化學技術，諸如超聲、微波等技術等應用到分析化學的過程當中去，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復雜，因而測定過程中不可避免會有干擾的出現，此時可以借助于儀器掩蔽法來實現對原有化學掩蔽法的替代，例如，可通過借助于導數以及雙波長分光光度法，結合零交技術及其等吸收點法，即可在完全無任何化學試劑條件下實現對干擾的消除；7）若很難完全取代有毒試劑時，應盡量采用微型化或者使用具有較小毒性的試劑對由原有的大毒性試劑進行替代，例如，將有機相的測定方法改變為水相測定方法，以最大程度減小分析過程中自身對于環境所帶來的影響。事實證明，分析化學綠色化最基本的要求及其特征已經在如今的一些分析方法中體現了出來，例如固相萃取技術、高壓流體萃取技術、固相微萃取技術、微型液-液萃取技術、免疫分析技術、x射線熒光金屬分析技術、超臨界流體萃取技術、自動索格利特萃取技術、微萃取技術、揮發性有機化合物真空蒸餾技術及其表面聲波測定技術等等，此類方法都是在測量、監測及其識別過程中，對過程中所用試劑及其所產生的產物進行控制，以最大程度地減少環境污染物的釋放，因而沒有造成不良的環境污染問題，所以應盡可能采用此類綠色分析化學方法進行分析。如今，分析化學正朝著綜合性邊緣學科方向發展，隨著物理學、數學、電子學及激光技術、微波技術、分子束及計算機等的不斷發展，為新型儀器分析方法奠定了基礎，并為進一步實現綠色分析化學的發展提供了良好的技術及其方法支撐，如激光技術已經用于了光譜分析中，并形成了多達數十種方法，有些相當快，可實現瞬態分析。
四、結論
作為可持續發展戰略的一個重要方面，綠色分析化學是解決未來環境保護及其資源短缺問題其中的一個根本出路。因此，必須制定一系列鼓勵政策以支持綠色分析化學的發展，在新分析方法及其技術設計手段中應用綠色分析化學原理。分析化學綠色化的發展逐漸朝著微型化和儀器化方向進行發展。但是，應當了解的是我國如今的分析化學儀器制造科研力量仍相對較弱，因此必須以戰略眼光對待綠色分析化學的進一步發展及其教育，結合我國國情，注重分析化學綠色化的研究，積極探索綠色少污染甚至無污染的分析方法及其技術，并將其應用到實際的分析檢測中。
參考文獻
[1]楊艷杰. 分析化學實驗綠色化的實踐探索[J]. 中國校外教育, 2010, (6): 102.
[2]劉紅妮, 陳曼. 綠色分析化學技術進展[J]. 分析測試技術與儀器, 2007, 13(1): 44-49.
[3]楊本勇, 陳啟石, 楊德紅. 綠色化學教育理念在分析化學教學中的滲透[J]. 科技信息, 2010, (6): 115-116.
[4]張秀蘭. 高師無機及分析化學實驗綠色化的研究與實踐[J]. 廣州化工, 2011, 39(9): 179-180.
[5]白玲, 李銘芳, 吳東平, 等. 農業高校分析化學課程教學綠色化的改革探索[J]. 安徽農業科學, 2011, 39(17): 10683-10684.
綠色化學與傳統的化學的共同之處在于都能為人類生活做出貢獻,但綠色化學是使反應物的原子100%利用,且實現零排放,即在變廢為寶的同時又節約了環境。綠色化學的原子經濟性的反映有兩個顯著有點: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。原子利用率的表達式是:原子利用率=(預期產物的式量/反應物質的式量之和)×100%。
一、綠色原料
綠色原料的選取是進行綠色化學的開始,所以選擇原料是十分重要的,要考慮各個方面的影響。如以塑料為例,塑料在工程材料總產量中居第二位,僅次于鋼鐵材料。但“白色污染”問題引起廣泛關注后,可降解塑料成為了化學界的新熱點。21世紀初我國塑料制品使用量較大,導致廢棄塑料達到幾千萬噸,其污染所造成的環境壓力就相當大了。但如果這些廢棄塑料中有少部分是可降解塑料,那對于我們的環境改善將會很有利。據統計,我國生產可降解塑料的廠家還不多,遠遠達不到市場需求量。
目前世界各國生產可降解塑料的類型主要有光降解塑料、生物降解塑料、化學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“八五”科技攻關的一個重大項目,已取得一些進展。
二、綠色溶劑
造成環境污染不僅來源于制造產品的原料,也與生產過程中使用的溶劑有關。目前廣泛使用的高揮發性的有機化合物溶劑對環境又十分不利,急需找到替代品,即無毒無害的溶劑已經成為研究綠色化學的重要任務。
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,是一種介于氣態與液態之間是流體。超臨界流體的特征是具有流體密度、氣體粘度、擴散系數適度和具有可壓縮性且無毒、不燃性,但可觀的還是廉價。
三、綠色催化劑
1836年瑞典化學家Berzelius提出催化劑作用這一概念后,催化劑在化學反應中就一直在發展,但許多傳統的催化劑如液體酸催化劑都對設備嚴重腐蝕、對人的身體也有很大危害,還有就是排泄物對環境的污染很大。
綠色固體酸堿催化劑在工藝上很易實現連續生產,不存在產物與催化劑分離及對設備的損壞等,并且活性高,這就大大提高生產效率。分子篩催化劑的乙苯液相烴化技術較為成熟,徹底消滅了廢液排放,廢渣也少且無毒無腐蝕性。
四、綠色食品添加劑
我們每天必須攝入一定量的食物來滿足自身的生長和發育,但隨著生活水平的提高,生產商為了迎合消費者的更高要求,色、香、味和行都要考慮到,且還要延長保存時間。市場上很多食品添加劑是化學合成物質,往往具有一定的毒性,所以在選擇時一定要小心。
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劑,幾乎能保護所有的生物分子,且還能在干燥的環境下形成保護膜,達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,增加其粘稠性。瓊脂在我國很早就可食用了,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、綠色農藥
農藥的種類很多,有的農藥可以長期存留在土壤中,很大程度上破壞了生態平衡,還有的進入到食品中,嚴重的危害了人們的身心健康。
綠色無公害農藥有微生物農藥、植物源農藥、基因工程農藥、化學合成類農藥、半合成生物農藥和激素與信息素等較為廣泛。21世紀人類面臨的挑戰,綠色農藥在農業生產甚至國民經濟中也會占有重要位置,所以大力開發新型高效低毒的綠色農藥是發展的必然趨勢。
六、綠色化學品
我們在生活中洗滌用品是必不可少的,但洗滌用品主要是洗滌劑,最終導致大量的洗滌廢水被排入環境中,造成污染。
一、綠色化學應用的概念
綠色化學是以綠色思想為基礎，通過化學分析理論和研究原則，分析綠色化學研究的相關內容，明確綠色未來的發展趨勢和方向。加強綠色化學產業技術人才的培養，配置良好的技術研發團隊，不斷提升綠色化學應用發展效果，盡可能的提升綠色化學的應用，改善化學技術的研發過程，提升綠色化學應用效果，完善資源的循環理論標準，提升污染物的排放和綠色處理，加強與國外技術的相互交流水平，向優秀的綠色化學研究技術方式學習，引進優秀的綠色化學研究技術方法，實現本國中綠色化學生產工業水平的快速提升。[2]
綠色化學是以化學反應、溶劑、催化劑等反應技術，通過綠色方式，提升新合成技術的研究效果。特別是催化過程。新化學研究中包含生物資源的轉化、新反應條件的利用，無公害介質資源的研究等等。根據綠色化學產品的設計，逐步提高研制技術水平。
二、綠色化學的研究趨勢對象
1.原材料的綠色化研究
綠色化工研究生產是降低產品中的毒性問題，改善安全環保效果，完善人類的安全生活環境，提升化工產品的無公害生產水平。
2.化學反應綠色化應用
化學綠色反應的管理需要服務綠色需求標準，根據經濟原子性標準，即最大限度的提升廢物的排放效果，改善周圍環境水平，以良好的選擇標準價值，提升選擇規范性效果，實現在綠色化學選擇上的立體規范性。[3]
3.生產產品的綠化發展
生產產品需要綠化發展模式，逐步提升人身基本安全建設，完善化工產品的安全水平。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。隨著現代科技的快速發展水平，越來越多的存在污染性化工產品被取代，綠色產品受到現代綠色環?；ぐl展的需求。目前，化工生產中，常常使用具有腐蝕性的化學材料作為催化劑，催化效果較好，但會對環境產生嚴重的腐蝕性問題。而采用仿酶催化劑、水溶催化劑可以有效地達到催化的目標，減少催化后造成的各種腐蝕問題。
4.溶劑的綠化作用
溶劑的綠化發展是以有效分離為技術標準，通過介質作為分離，提高溶劑的有機合成效果。但在反應過程中會產生有機化合物，引發臭氧的形成，造成水資源污染環境的產生。需要對溶劑進行研究，加強綠化溶劑的研究分析。
5.化學綠化的設計
利用計算機應用完成化學綠化的輔助設計，首先需要建立良好的化學反應資料庫標準，利用計算機化學反應組合方式，確定實際原材料使用方式和標準，搜尋產物的目標反應結果，利用計算機模擬分析化學綠色反應結果，確定適合的化學綠色反應效果。根據目標產品的基本原則，準確的分析產物實際的化合原料，確定預定的原料標準內容，對相關反應路線和實際環境效應進行準確的分析，從中選取最佳途徑進行分析。
6.綠化技術的合成
根據實際綠色化學合成技術，準確的分析有毒害物質的有效使用效果。采取合理的非物質化學方式，利用多環境效應，逐步改善化學產品的實際選擇效果，降低產品的整體能耗。按照實際常溫水平，常壓標準，分析電化學實際潔凈中的各種優勢，確定綠化技術合成效果。
三、綠化技術的新技術和新工藝方式
1.催化技術
催化技術是不斷加強實際有效反應效果，大力加強化學反應的高效應用選擇性，對實際的轉化率水平進行合理的分析，逐步提升產品的整體質量，降低成本的同時消除產品的副作用，減少可能出現的各種污染，最大限度的完善各種資源的保護水平，實現對生態有效環境的保護作用，這是綠色化學整體研究的重要方向。
2.生物化學技術
生物化學技術利用現代生物科學技術應用，逐步提升高新技術水平，大力開展生物技術的食品、藥品、能源、化工技術的整體應用效果。按照最大有效特征性水平進行綜合生物資源的快速利用，實現生物化學的有效節能，改善清潔生產水平，實現化工技術的整體生物化工過程。生物化工過程中包含基因化工技術、細胞化工技術、酶化工技術和微生物加工技術。
3.超聲化工技術的研究
超聲化工是利用現有的化學試劑，準確的分析聲學、化工學的相互融合效果。通過分析聲學技術的變化原理，準確的分析實際有效提升整體反應的選擇過程，增加化學整體反應速度，加強化學反應速率和生產率，實現能好的有效降低，實現整體廢物的快速排放，改善化工綠色的多元化技術分析，實現化學超聲技術的廣泛性應用。
4.膜工程化工技術
膜工程化工是利用膜分離技術、膜催化技術，通過分離的方式，實現成本低的化工工程，工程能耗較低，效率較高，污染小，有良好的回收效果。膜催化反應往往是超出整體平衡的反應，可以有效地提升整體反應的選擇效果，提升原材料的實際轉化作用，節約了資源成本，降低了污染。磨技術的快速應用是具有廣泛應用價值的。在化工產業、石油產業、環保產業、電子產業、醫藥技術產業等多種行業中進行發展和分析，提升高新化工綠色產業的快速發展。
結語
一、環境污染的危害
白色污染是環境污染的一大問題。在一次對海洋生物的調查中發現，543只被調查的大型海鳥有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1200萬港元，平均每噸打撈費2518港元。若把廢塑料直接進行焚燒處理，將給環境造成嚴重的二次污染，塑料焚燒時，不但產生大量黑煙，而且會產生毒性很強的二惡英?？梢姯h境問題已成為不容忽視的問題。
教育對于改變人們的態度是不可缺少的，對于培養環境意識也是必不可少的。因此，我們應該在成長初期就接受良好的環境保護教育，會減少許多破壞環境的事情，而通過中學化學教育培養未來公民的環境保護意識，是最好不過的一個途徑。
二、進行綠色化學教學，培養學生綠色化學意識
1.在課堂教學中滲透綠色化學理念
如何進行綠色化學教學呢？作為教師應通過課堂教學、實驗教學、課外活動、社會實踐等教學方法進行綠色意識培養。在課堂教學中要以“綠色化學”理念為中心開展教學。化學教師在教學活動中起主導作用，因此，教師要有新的觀念，具備綠色意識才會產生積極效果。而現在素質教育并未完全普及，教師仍然以傳統的填鴨式教學方法教授學生知識，在這樣陳舊的觀念及陳舊的教學模式下，怎樣做到綠色化學教育呢？因此，化學教師必須改變觀念，更新知識，以“綠色化學”理念為追求目標。這樣才能做到在日常教學中時時滲透綠色化學思想。
密切結合化學教學內容，適當滲透環境教育。在教學中應緊扣教學大綱有計劃、有目的地施以環境教育。以“水”為例，在教材基礎上，應明確給學生指出：中國是一個水資源相對不足的國家，人均水資源只有世界人均水資源的1/4。而且工業三廢、生活水的任意排放，化肥、農藥的大量使用造成水的嚴重污染。例如：在講氯氣的性質和用途時，雖然氯氣作為漂白劑和消毒劑有很好的經濟效益，但作為自來水的消毒劑會與水中的有機物作用產生有致癌作用的二惡英等有機氯衍生物而成為被拒用和淘汰的危害化學品，人們正逐漸使用綠色化的反應物二氧化氯來處理自來水。
2.在化學實驗教學中滲透“綠色化學”的思想
化學是一門以實驗為基礎的自然科學，現行的高中教材大多知識是通過實驗引入的，但是在化學實驗中，卻較少地體現綠色化學的內容。因此，要在教學中滲透綠色化學理念，還需要實驗綠色化學設計。綠色化學特點就是：①采用無毒、無害的原料；②在無毒、無害的反應條件（催化劑、溶劑）下進行；③具有“原子經濟性”，即反應具有高度選擇性、極少副產品，甚至實現零排放；④產品應是對環境友好的；⑤滿足“價廉物美”的傳統標準。近幾年來，教師在教學中也逐步意識到在實驗中采取有效的方法和措施對實驗排放的“三廢”進行控制和治理，從而可以使學生的環保意識、環保思維方式潛移默化地形成。
化學實驗教學中要力求利用最少的實驗藥品，獲得最佳的實驗效果，最大限度的減少廢棄物，提高學生的環境意識。作為化學教師，在教給學生知識和技能的同時，還要教給學生保護環境防止污染的思想和方法，最大限度地消除或減輕實驗對環境所造成的危害。在常規教學和實驗改進中，把綠色化學的理念貫穿與化學教育的始終，使化學實驗綠色化。
3.課外活動中的綠色化學教學
化學課外活動和社會實踐是課堂教學的延伸和補充，是實施環境教育的有效途徑，因它具有實踐性、自主性、趣味性、靈活性、創造性等特征倍受學生歡迎。
4.舉辦環境知識專題講座
對一些涉及環境問題的基礎知識及有利于提高學生學習興趣，拓展學生知識面的內容，利用課余時間以專題講座形式向學生介紹。如：《大氣污染的成因危害防治》、《本地去水質現狀》、《香煙的危害》等。
5.運用現代教育技術手段，靈活開展環境教育
如：組織學生觀看環境教育錄像片，收看環境教育電視，閱讀環境教育方面的雜志，指導學生收看電視中的空氣質量報告。
6.指導學生進行環境治理課題研究
向學生介紹當今環境熱點問題并展開討論，以提高學生的環境意識：為什么提倡使用無磷洗衣粉？白色污染是什么？溫室效應與氣候變暖等。利用假日組織學生參觀環境檢測站，工廠的污水處理車間等地方，回來寫調查報告。
課堂教學是環境教育的主陣地，課外活動強化教育，通過上述一系列的活動，不僅使學生較好的掌握環境化學有關知識，發展的環保技能，提高的學生靈活運用知識初步解決實際環境的能力和動手能力創新能力，增強學生的環境憂患意識和環境社會責任感，全面提高了學生的素質，有利于實施素質教育。
三、結束語
【關鍵詞】高中化學；實驗；見解；課堂教學
1 引言
隨著現代教育改革的不斷深入和發展，高考理科綜合化學試卷中實驗題所占的比重越來越大。近幾年的高考理科綜合化學試題加強了對學生設計實驗能力的考查，要求學生不僅要有實驗操作的直觀體驗，而且要有深入全面的思考。實驗能為化學學習提供必要的感性材料，有利于學生理解化學概念和原理，形成科學的思想和觀念；能為學生提供練習和實踐的機會，有助于培養學生的觀察能力和思維能力，提高實驗操作技能；能激發學生學習化學的興趣，增強學習動機，調動其學習積極性；能幫助學生理解、掌握、應用、檢驗和鞏固有關的知識、技能，繼承前人積累的最基本的經驗，形成自己的體驗。這是培養學生運用化學解決問題能力的主要途徑。
2 實驗思想的滲透
化學性質的教學往往可通過實驗向學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，某一化學性質涉及的大量事例中，有的本質特征明顯，而有的非本質聯系強烈，我們必須精選那些最能反映本質特征的例子，用實驗方法，并通過人為控制，把本質特征突現出來，以便于學生分析和概括。高中化學課本中的許多演示實驗包含著這種設計思想。高中階段老師應該有針對性地設計教學環節，啟發引導學生體驗這種實驗設計思想。硝酸具有氧化性，可和多種金屬、非金屬單質反應，但在課堂上不可能也沒有必要去演示每種單質跟硝酸反應的實驗。在實際教學中，教師常常只要通過一個或幾個典型實驗的演示，就可讓學生自己去挖掘出“硝酸氧化性強”的特征。
2.1 要研究硝酸的氧化性，在常見金屬鈉、鎂、鋁、鋅、鐵、銅中選哪一種金屬做樣本跟硝酸反應最好？學生聯系金屬活動性順序得出結論：只要演示銅和硝酸實驗，自然就可推測比銅活潑金屬的反應情況。另外，銅元素有+1、+2兩種價態，選銅作為樣本可最大限度地了解硝酸跟變價金屬的反應情況。
3 學生實驗準備充分
要想上好一堂學生實驗課，必須做好多方面的充分準備工作。教師的準備工作：為了使實驗過程不出現差錯，達到預期效果，教師課前必須做好充分的準備工作。這就要求教師課前認真鉆研教材，反復試驗，熟悉實驗的每一個步驟。只有這樣，教師才能預測學生實驗時會出現的問題。并及時地解釋學生提出的各種問題和各種現象。實驗員的準備工作：實驗員的課前準備的充分與否，直接關系到實驗的成敗。如果實驗用具、儀器、藥品等出現了問題，實驗就很難成功。學生的準備工作：學生要想在實驗課上順利完成實驗，達到預期效果，課前就必須預習好。如不同鹽溶液酸堿性的測定，我先跟大家一起學習PH試紙的正確使用方法，提醒大家操作的注意事項，實驗員會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備齊全。有一定難度的，教師可以指導學生認真閱讀有關教材內容，采取具體措施，對實驗中的關鍵步驟要點播和提示，然后讓學生寫出簡明的實驗提綱。學生通過課前的預習，既可以增強學生對該實驗的目的要求及對實驗步驟和方法的明確，又可以避免學生在實驗中那些不必要的失誤。
另外，學生進入實驗室前，一定不要忘記帶教材、實驗記錄、筆等用品，以免影響實驗進程。只有這樣，學生走進實驗室才能做到心中有數，目的明確，避免了實驗的盲目性。
4 高中化學實驗教學創新
創新能力是一個人綜合素質的最好體現，創新教學的主要目標是想方設法讓學生積極、主動地思維，提高學生的課堂參與能力、創新能力和解決問題的能力，培養學生用自己的頭腦來創新。優化教學設計，改進實驗方案，使實驗教學與探究學習融合起來，充分發揮實驗的探究功能，不但讓學生獲得知識，學到技能，而且重視讓學生受到科學方法、科學思維的訓練，養成科學精神，使學生對實驗保持持久的探究興趣和創造興趣。從化學實驗對環境也會造成污染這一課題來講，可以培養學生的創新能力，帶領學生學習并探討如何將化學實驗綠色化。化學實驗教學實施綠色化學教育，是強化學生綠色化學思想，培養未來綠色化學公民的重要手段。
綠色化學實驗是在綠色化學思想指導下，用預防化學污染的新思想、新技術和方法，對常規實驗進行研究改革而形成化學實驗的新方法。高中化學實驗教學與綠色化學聯系最為緊密，也最為直接，化學實驗是滲透綠色化學教育的最好渠道。在高中化學教學的整個過程中滲透綠色化學理念，教師要充分利用教材中的實驗教學資源，開展綠色化學教育的探究性教學。開發微型實驗，循環使用溶劑和充分利用反應產物，注重學生實驗過程中產生的廢液、廢渣及學生實驗產品的處理。普通高中化學新課程倡導通過以化學實驗為主的多種探究活動，教師要依據學生的實驗能力，在問題的提出、實驗用具、實驗步驟和實驗結論等方面設計不同開放程度的實驗，最終使學生體驗實驗探究的基本過程，激發學習化學的興趣。
5 適當合理的運用多媒體
傳統教學中枯燥、難懂的實驗可以通過應用多媒體技術生動、形象地表現出來。尤其是一些在實驗中危險的實驗，可以通過演示實驗來降低其危險。另外一些比較費解的理論知識，我們可以通過多媒體技術應用增加教學效果。假如通過模擬分子、原子等微觀粒子的運動，讓學生直觀形象地認識微觀世界，同時也能吸引學生的注意力，提高實驗教學效率。當然現代多媒體技術在化學實驗中的應用僅僅是化學實驗教學手段的一種補充方式。要注重現代多媒體技術在化學實驗教學中的應用，但是也不能完全依賴多媒體技術。在實際教學中要根據教學需要合理利用多媒體技術，使現代多媒體技術的輔助地位得以充分體現。
【關鍵詞】高分子；化學；發展；方向
中圖分類號： F407 文獻標識碼： A
一、前言
我國高分子化學一直都是我國發展的重點，這項技術對于很多相關產業非常有幫助，高分子化學是高分子材料的研究基礎，已經涉及到了機械行業，建筑行業等多個行業，因此發展高分子化學對于我國高分子材料行業是非常有幫助的。
二、現如今高分子化學的發展情況和應用范圍
自從20世紀到現在，隨著工業技術的快速發展，天然資源已經露出了疲態，科學家們已經開始使用高分子化學進行材料的合成。有數字表明，在之前的40年中，使用材料的速度正在以每10年五倍增長，人類三大合成材料，其中包括塑料、橡膠、纖維，在使用過程中表現出了令人驚訝的增長速度。新型的材料，特別表現在合成材料，在工業、建筑、農業、電子技術方面都被廣泛使用，極大的支撐著人類的日常生活，是使國民經濟持續發展的必要動力源泉。
相對分子質量和物質的性質是密切相關的，是決定物質性質的一個重要因素。只有相對分子質量高的化合物才有一定的機械力學性能，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，其機械力學性能因而也有極大的區別。
三、高分子化學與高科技的結合
當今社會，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展的物質基礎。自從合成有機高分子材料的那一天起，人們始終在不斷地研究、開發性能更優異、應用更廣泛的新型材料，來滿足計算機、光導纖維、激光、生物工程、海洋工程、空間工程和機械工業等尖端技術發展的需要。高分子材料向高性能化、功能化和生物化方向發展，出現了許多產量低、價格高、性能優異的新型高分子材料。
隨著生產和科學技術的發展，許多具有特殊功能的高分子材料也不斷涌現出來，如分離材料、光電材料、磁性材料、生物醫用材料、光敏材料、非線性光學材料等等。功能高分子材料是高分子材料中最活躍的領域，下面簡單介紹特種高分子材料：功能高分子是指當有外部刺激時，能通過化學或物理的方法做出相應反應的高分子材料；高性能高分子則是對外力有特別強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、化學性質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（化學纖維、塑料、橡膠、油漆涂料、粘合劑）的范疇。
第一，力學功能材料：強化功能材料，如超高強材料、高結晶材料等；)彈材料，如熱塑性彈性體等。
第二，化學功能材料：分離功能材料，如分離膜、離子交換樹脂、高分子絡合物等；反應功能材料，如高分子催化劑、高分子試劑；生物功能材料，如固定化酶、生物反應器等。
第三，生物化學功能材料：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、高分子農藥等；生物分解材料，如可降解性高分子材料等。
可以預計，在今后很長的歷史時期中，特種與功能高分子材料研究將代表了高分子材料發展的主要方向。
四、高分子材料化學的應用
材料是人類社會文明發展階段的標志，是人類賴以生存和發展的物質基礎。它是指經過某種加工，具有一定結構、組分和性能，并可應用于一定用途的物質。上世紀半導體硅、高集成芯片、高分子材料的出現和廣泛應用，把人類由工業社會推向信息和知識經濟社會?？梢哉f某一種新材料的問世及其應用，往往會引起人類社會的重大變革，材料是人類文明的重要標志。如果說現在人人離不開高分子材料，家家離不開高分子材料，處處離不開高分子材料，是一點也不過分的。高分子化合物的最主要的應用是以高分子材料的形式出現的，高分子材料包括了塑料、纖維、橡膠三大傳統合成材料，另外許多精細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，其強度大，如汽車零部件、保險杠、洗衣機內的滾筒、電器的外殼等。
第二，纖維：人們開發出聚酯、尼龍、腈綸、維尼綸等高分子化合物，通過不同的加工，生產出了各種纖維制品，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都受到很大的限制，于是科學家們不斷開發出了各種人造橡膠，如丁苯橡膠、丁腈橡膠、乙丙橡膠、氟橡膠、硅橡膠等。
第四，精細化工：比如使得我們的世界變得豐富多彩的各種涂料產品，如家具漆、內外墻乳膠漆、汽車漆、飛機漆等。女孩子用的指甲油，使牙齒變白的增白劑也都是涂料。還有萬能膠、建筑用膠、醫用膠、結構膠等黏合劑，以及各種吸水樹脂等都是高分子產品。
五、高分子化學的發展方向
1、使地球更加綠色化
在現在很多工業發達的城市，天空中都會飄著非常濃郁的黑煙，對人們的日常生活有非常嚴重的污染。綠色，在現在被認為是沒有污染、再生性或者可以循環使用。在沒有污染方面，我們需要做的就是減少工業廢棄物的排放、相對的減少污染源。現在的情況表明，化學行業中具有污染和治理兩個方面的性質，可以對綠色使用材料進行研究，也可以繼續對環境造成惡化。例如：在研制的過程中使用的催化劑、溶解劑、中間物品等，在生產過程中產生的廢氣、廢渣、廢棄液體等都是對環境造成影響的主要元兇，若長期的進行排放，會對環境造成嚴重的影響，甚至會導致不可逆轉的事情發生。
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石油具有很強的依賴性，眾所周知，石油是經過地球非常漫長孕育才出現的，另外，石油也是現如今人類社會非常重要的能源，石油資源現在正在快速的減少，而且不能快速的進行補充，所以人們現在非常急切的找到可以代替石油使用的資源，這已經成為現在高分子化學研究中非常重要的課題。在對物質中原子和分子的比率進行調節，對物質的微觀特性、宏觀特性以及表面性質進行加強控制，也許這種物質就會滿足一些行業的使用要求，當這種情況出現的時候就可以把這種物質作為材料使用。所以，在對材料進行配置的時候就會減少對不可再生資源的依賴程度，并對使用材料和環境進行相互協調，這是現如今化學研究當中非常重要的領域?，F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，可以對天然高分子進行利用，這其中也應該包含對無機高分子的不斷探索和研究。
現在由石油合成的高分子材料，主要因為原子中以碳為主要元素，其中還含有少量的氮、氧等原子，所以被稱為有機高分子。無機高分子是因為主鏈上的組成原子中不含碳。根據元素的性質進行判斷，大約有40～50種元素可以成為長鏈分子?，F在引起科學家高度重視的一種無機高分子，它的主鏈上都是硅原子，并且含有有機側鏈的聚硅烷。
3、使高分子材料不斷納米化
現在很多高分子化學反應中的原子經過重新排列組合之后的反應空間要比原子的大小大出很多，所以，化學反應的研究要在一個受限空間之中進行。若在有限的空間中，像納米量級的片層當中，小型分子由于和片層分子相互作用而且還在一個比較受限的空間內進行排列，之后產生單體聚合，聚合之后的產物的拓撲結構不會再受限的空間內進行全部的復制，這種情況和自由空間的結果完全不同。我們也許會在受限制空間內進行聚合反應的分子中提煉出高分子納米化學的定義?；瘜W的研究對象基本都是納米量級的分子和原子，但是因為沒有精細的方式，沒有達到可以在納米尺度上精確控制分子或者原子的程度，所以現如今很難做到對分子的精準設計，使化學的合成讓人感覺非常的粗放。高分子化學在納米程度上精要精確的按照分子設計，在此基礎上確定分子鏈中的原子配比位置以及相互結合的方式，通過納米技術對分子、原子和分子鏈進行非常精確的控制，達到對高分子各級結構的位置確定。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研究路線
20世紀的人類社會是以合成材料為標志的，在21世紀人類社會的標志將會是智能材料。高分子化學仍然是進入智能材料時期非常重要的組成部分。材料自身具有的功能可以根據外部條件的變化，有意識的進行調節和修復等一系列措施，這就是智能材料的基本定義?，F在科學家已經了解高分子有軟物質這一特征，簡單說就是可以對外場具有反應。
六、結束語
綜上所述，高分子化學已經發展到了非常不錯的方向，在很多方面都有非常廣闊的運用，目前高分子化學會朝著綠色以及環保方面進行發展，隨著高分子化學不斷取得突破，未來使用高分子材料的前景會更加的廣闊。
參考文獻
[1]王立艷.《高分子化學》理論與實踐教學的整體優化研究[J].廣州化工，2012，40（4）：108-109.
[2]張宏剛.新型高分子化學注漿材料在堿溝煤礦的應用[J].中國高新技術企業，2011（34）：63-64.
[3]何冰晶，王慶豐，劉維均，等.能量最低原理在高分子化學教學中的應用探索[J].高分子通報，2011（12）：141-144.
[4]董建華.從高分子化學與衣食住行到高科技發展[J].化學通報，2012，74（8）：675-682.
關鍵詞：中化涪陵公司；綠色化工；循環利用
中圖分類號：F270 文獻標志碼：A 文章編號：1673-291X（2012）30-0033-03
傳統的化學工業給環境帶來的污染已十分嚴重，目前全世界每年產生的有害廢物達3億噸～4億噸，給環境造成了極大的危害，并威脅著人類的生存?；瘜W工業能否生產出對環境無害的化學品？甚至開發出不產生廢物的工藝？有識之士提出了綠色化學的號召，并立即得到了全世界的積極響應。中化涪陵公司在推進綠色化工方面取得了一定成績，給予了我們積極的啟迪。
一、綠色化學、化工的內涵及其發展趨勢
1984年美國環保局首先提出“廢物最小化”，初步體現了綠色化學的思想。1989年美國環保局提出“污染預防”，綠色化學思想得以深化。1990年美國聯邦政府通過“防止污染行動”的法令，將污染的防止確立為國策之后，第一次出現了“綠色化學”這個詞匯。起初，“綠色化學”更多的是代表一種理念、一種愿望。但隨著時間的推移，它本身在不斷的發展變化中逐步趨于實際應用，且其發展與化工密切相關。綠色化學倡導人，原美國綠色化學研究所所長，現耶魯大學教授P.Anastas教授在1992年提出的“綠色化學”定義是：“The design of chemical products and processes thatreduce or eliⅡuhate the use and generation ofhazardous substances.” 從這個定義上看，綠色化學的基礎應該是化學，而其應用和實施則更像是化工。實際上，綠色化學代表了化學和化工學科的共同發展趨勢和目標之一，即無論是化學還是化工，不僅要面對社會發展對環境、健康和能源等方面日益嚴格的要求，而且還要面臨來自其他新興學科前所未有的挑戰。而綠色化學在連接化學與化工中所起的橋梁作用就體現得越來越明顯。綠色化學含義的這種變化不僅得到各國政府的高度關注，而且也使它所涉及的內容也越來越廣，越來越豐富。從它現在代表的意思來看，還可用環境友好化學、可持續發展、清潔生產等詞匯來描述。但是，綠色化學與環境化學、可持續發展、清潔生產、循環經濟等又不是等同的。綠色化學是當今國際化學科研的前沿，它吸收了當代化學、化工、環境、物理、生物、材料和信息等學科的最新理論和技術，是具有明確的社會需求和科學目標的新興交叉學科。它的研究內容涉及范圍很廣，從科學的觀點看，綠色化學是化學和化工科學基礎內容的更新，是基于環境友好約束下化學和化工的融合和拓展；從環境觀點看，它是從源頭上消除污染；從經濟觀點看，它要求合理地利用資源和能源、降低生產成本，符合經濟可持續發展的要求。正因為如此，科學家們認為，“綠色化學”將是21世紀科學發展最重要的領域之一，是實現污染預防的基本和重要科學手段。綠色化學以利用可持續發展的方法，把降低維持人類生活水平及科技進步所需的化學產品與過程所使用與產生的有害物質作為努力的目標，因而與此相關的化學化工活動均屬于綠色化學的范疇。受到來自社會、技術、經濟、環境、政治等多方面的推動力，Crystal Faraday協會在2004年提出的路線圖中，給出了八個技術領域：綠色產品設計、原料、反應、催化、溶劑、工藝改進、分離技術和實現技術。在此基礎上，還提出了綠色化工產品設計、原料綠色化及新型原料平臺、新型反應技術、催化劑制備的綠色化和新型催化技術、溶劑的綠色化及綠色溶劑、新型反應器及過程強化與耦合技術、新型分離技術、綠色化工過程系統集成、計算化學與綠色化學化工結合等九個方面的發展趨勢。
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南岸浦，緊靠渝懷鐵路、渝涪高速公路和長江水運網絡。其前身是創辦于1966年的涪陵地區磷肥廠與涪陵縣磷肥廠、涪陵地區聯合磷肥廠、涪陵新豐磷肥廠，經過兩次合并于1991年組建了涪陵地區化學工業公司。2004年4月26日與世界五百強企業中化集團公司合作，更名為中化涪陵化工有限公司?，F有職工1 700多人，其中專業技術人員600余人。多年來，中化涪陵公司以“勤奮夯實求發展，團結拼搏攀高峰”的企業精神，每年都有新發展。如今，中化涪陵公司已由20世紀60年代的一個地方小化肥廠發展壯大成為全國化肥制造行業一百強企業。擁有總資產約7億元，有磷銨廠、磷銨二廠、磷肥廠、復合肥廠、氮肥廠、機修廠和能源廠等七個實體分廠。全部生產裝置實現了大型化、國產化、自動化和科技化。公司主要產品為磷酸一銨、磷酸二銨、復合肥、硫酸等，均按ISO9001質量體系認證標準生產，產品市場覆蓋全國，出口歐美及東南亞國家，在用戶中享有極高的聲譽。
中化涪陵公司打造綠色化工的基本做法及其成效是：
（一）從源頭上實現化工用水綠色化
對于污水治理，國內大多數企業的方法都是末端治理，如，將全廠污水統一集中到一個末端點統一處理，但各種污水的污染因子不同，給處理增加了難度，處理費用也相對較高，且處理后的水不宜循環使用。中化涪陵公司針對這一弊端，制定了清潔生產、源頭抓起、過程控制、減污增效的方針。
清潔生產：硫鐵礦制硫酸，用稀酸封閉循環工藝改造原有硫酸生產水洗凈化工藝，產生稀硫酸用于磷復肥生產，每年可減少廢水排放314萬噸；對合成氨采用稀氨水逐級提濃和串級冷卻循環復用技術，實施合成氨污水及循環水綜合治理，盡可能減少新鮮水的使用量，每年可減少廢水排放380萬噸。
源頭抓起、過程控制：實施各生產裝置用水指標管理，嚴格控制生產用水加入量與生產實際消耗的平衡，從源頭控制裝置廢水的產生量，為生產廢水的全部回收利用創造條件。各生產裝置（或各工段）設廢水地下收集槽和終端收集池，利用各生產裝置或工序生產對水質要求的區別，對生產廢水進行分級利用（新鮮水首先作設備冷卻水——工藝冷卻水——清潔工藝用水——次清潔工藝用水——可以用污染水的工藝水），從而實現生產過程的零排放。另外，公司在各生產裝置化學危險品罐區設置事故圍堰，同時在各生產裝置最低處設置事故應急池，以收集裝置因事故或事故停車產生的化學危險品或生產污水，從而實現生產裝置即使在事故狀態也無污水或化學危險品外排。
減污增效：通過這一系列措施，中化涪陵公司不僅實現了工業廢水零排放，而且生產耗水量大幅度下降。公司打上來一噸水，生產過程通過各種技術，反反復復可將一噸水基本利用完畢，而且每年還從循環使用的廢水中回收到價值300多萬元的磷資源。公司20世紀80年代前每生產一噸硫酸要耗水120噸，而到了2007年只需要2.81噸；20世紀90年代初生產一噸磷酸一銨要耗水40噸，而到了2007年只需要2.03噸。公司內部工業水的重復使用率達到95.7%。
（二）循環利用廢棄物，變廢為寶
中化涪陵公司的高濃度磷復肥生產對資源的依賴性很強，屬高能耗產業，但同時中間產品多，關聯度高，產業鏈長，內部產品具有形成生態工業網絡的可能。2005年，重慶市被列為全國第一批循環經濟示范城市，中化涪陵公司也被重慶市列為了第一批循環經濟試點企業。公司以此為契機，開展清潔生產審核和能源審計，編制實施循環經濟試點方案和節能規劃，以資源循環利用為特征，以廢棄物的減量化、資源化和無害化為原則，加快推動企業從傳統的“資源—產品—廢棄物—污染物排放”單向流動為基本特征的線性發展模式，逐漸向“資源—產品—再生資源—產品”為特征的循環經濟發展模式轉變，將環境保護、資源節約和企業生產緊密結合，推動企業可持續發展。
在許多企業不愿意在節能環保方面多投入，認為是花冤枉錢的時候，中化涪陵公司從2004年至今先后投入8 000多萬元用于各項技術改造、工藝升級和設備引進，對各項資源、能源進行有效利用。
在硫酸生產過程中，中化涪陵公司采用目前國際上先進的生產工藝，對關鍵設備堅持采購最先進的，生產全過程采用先進的自控系統，提高二氧化硫的轉化率，提高資源的利用率。公司還將硫鐵礦制酸產生的燒渣全部用于水泥生產的添加劑或煉鐵入爐料，而硫磺制酸產生的濾渣則全部用作硫鐵礦制酸的原料。
磷銨生產過程中產生的磷石膏廢渣，是令所有磷復肥企業都頭疼的問題。為解決這個問題，2006年中化涪陵公司啟動了“磷石膏綜合利用工程（Ⅰ期）”。相繼投資3 000萬元建成了年產20萬噸的水泥緩凝劑生產裝置和年產10萬噸的石膏粉生產裝置，每年可綜合利用磷石膏40萬噸。磷石膏通過這兩套裝置，從廢渣變成了有用的水泥緩凝劑產品和石膏粉產品，變廢為寶。緊接著的磷石膏綜合利用工程（Ⅱ期）建成投產后，每年可以消耗磷石膏120萬噸，節約天然石膏資源100萬噸。其產品——高強石膏粉下游的速成墻板生產線建成后，也將促進新型墻體材料的發展。
化肥企業在硫酸生產過程中，要產生大量的熱。中化涪陵公司在興建硫酸生產裝置時，就考慮到了余熱的綜合利用，把這些熱能一方面用來發電，另一方面用來生產。2006年9月，公司余熱發電生產裝置并網發電，2007年發電量達到6 001萬度。硫酸生產產生的余熱除發電外，公司磷銨廠、復合肥廠等生產裝置的供熱全部由煤改為余熱替代，主要產品單位能耗大幅度下降。20世紀90年代初，公司生產一噸磷酸一銨耗能300Kg標煤，2007年生產一噸磷酸一銨耗能下降到33.2Kg標煤；2004年萬元產值綜合能耗1089Kg標煤，2007年萬元產值綜合能耗降到532Kg標煤，到2011年度，磷酸二銨噸P2O5綜合能耗285千克標準煤，每噸P2O5電耗323千瓦時；硫磺制酸每噸硫酸綜合能耗-161千克標準煤，每噸硫酸電耗69千瓦時；硫鐵礦制酸每噸硫酸綜合能耗-105千克標準煤，每噸硫酸電耗109千瓦時，成為2011年度化工行業的能效領跑者。
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踐告訴我們：
（一）綠色化工不是夢
傳統化工的高能耗、高污染、高毒害使人們談化色變。以至于化學、化工界提出綠色化工、生態化工時，人們的反應十分淡漠，有的認為，這不過一種好的夢想，但夢想未必能成真。有的則認為這不過是化工企業掩耳盜鈴的騙人把戲。中化涪陵公司發展綠色化工，萬元GDP綜合能耗和萬元工業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%。與此同時還降低了公司成本，提高了經濟效益，增強了創新能力，提高信譽。事實說明，綠色化工不是夢。只要我們向著既定目標不懈努力，美夢就可以成真。
（二）科技創新是根本
美國《化學周刊》2009年2月9日的封面文章再次強調了Braungart教授提出“從搖籃到搖籃”的產品設計理念。這個理念是指設計的產品要能回收再使用，不給環境留下廢物。該理念強調產品質量，因為多次回收會造成雜質積累?！皬膿u籃到搖籃”可歸納為兩個主要原則，一是生產不能降解但可回收重復利用，并不向環境放出廢物的產品，稱為“技術營養素”；二是可以生物降解，用后可以制堆肥的產品，稱為“生物營養素”。這兩個原則的實現，都得依靠科技創新。中化涪陵公司打造綠色化工所取得的成績也是依靠科技創新取得的。中化涪陵公司舍得投入，大手筆進行技術改造，同時，也從中獲得了巨大的經濟和社會效益。從2004年起，公司先后投入8 000多萬元用于各項技術改造、工藝升級和設備引進。公司萬元GDP能耗由2006年的583kg標煤降至2007年的490kg標煤，同比下降16%；萬元工業增加值能耗由2006年的357kg標煤降至2007年的262kg標煤，同比下降26.6%。從2004—2007年的四年中，累計實現節能160.5萬噸標煤，節水26 080萬噸。
（三）循環利用是途徑
中化涪陵公司與四川大學聯合開發了具有完全自主知識產權的溶劑法精制磷酸技術，獲得4項國家支撐計劃課題支持。建成了集高新技術產業化、節能減排和循環經濟一體的5萬噸/年濕法磷酸凈化及配套5萬噸/年精細磷酸鹽示范裝置。改造、優化磷酸二銨的工藝和設備，提高磷酸二銨造粒機粒度合格率，減少返料造成的能源浪費；提高濃縮工段濃磷酸產量，降低濃磷酸噸產品蒸汽消耗。采用磷銨中和濃縮一體化技術，充分利用反應熱來濃縮磷銨料漿，從而節約蒸汽。根據硫酸生產的特點，并結合磷銨、復合肥裝置對蒸汽的需求，對硫酸生產中的高、中、低溫位熱能采取分段回收，并將產生的蒸汽進行分級利用。實現了能量的科學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，所產中壓蒸汽用于發電和合成氨轉化用。引進國際先進、成熟、可靠的低位熱回收系統（HRS），對硫磺制硫酸生產過程中酸吸收的低位熱能進行回收，將產生的低壓蒸汽供磷銨和復合肥廠使用，使磺制酸熱回收率從70%提高到了93%，每年產生蒸汽約50萬噸、節約標煤4萬多噸，減少溫室氣體CO2排放量22萬噸（當量），取得了顯著的經濟、社會和環境效益。
（四）精細化管理是保障
為了落實節能減排保障措施，在中化集團的統一部署下，中化涪陵公司專門成立了以總經理為組長的節能減排工作領導小組，負責節能減排工作的規劃和實施，并以經濟責任制形式，實行精細化管理，科學制定各種產品的消耗定額（如原料、電、水等）和排放指標，把職工的工資收入與各項消耗、污染排放指標掛鉤，把節能減排工作落實到每一個崗位，使節能減排成為全體員工的共同目標。以此促使公司各部門從工藝、設備上改進，降低能耗水平，促使單位產品能源消耗指標不斷下降。2011年3月，中化涪陵公司獲得了重慶市第一批《工業企業能源計量評價合格證書》。
參考文獻：
關鍵詞： 綠色化學 苯甲酸 十聚鎢酸鹽 過氧化氫
隨著人類社會經濟的發展，環境污染日趨嚴重，化學面臨人類社會可持續發展要求的巨大挑戰，化學化工生產過程中提出了“綠色化學”的全新概念。綠色化學的根本目的是從節約資源和防止污染的觀點出發，從源頭上制止環境污染，重新審視和改革傳統化學，從而使人們對環境的治理從治標轉向治本［1］。
苯甲酸在醫藥、食品、化工等方面應用十分廣泛。工業生產主要以重金屬鹽及過酸為氧化劑，以醋酸等的釷鹽及溴化物為催化劑。這些物質價格昂貴，對環境有害。實驗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。該方法的缺點是環境污染大。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。過氧化氫作為氧化劑的主要優點是反應條件溫和且對環境無污染。
1.實驗部分
1.1試劑和儀器
苯甲醇（CHCHOH）、溴代十六烷基吡啶（π-CHNCHBr）、過氧化氫質量分數為30%的HO等（上海國藥集團化學試劑有限公司）。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［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，過濾，洗滌，干燥后用IR進行結構表征。
1.3催化氧化反應
在100mL圓底瓶中依次加入1.0mmol催化劑［（π-CHNCH）WO］，150mmol過氧化氫，在攪拌器上攪拌5min，再加入50mmol的苯甲醇，加熱回流40min。反應結束后，用冰水浴冷卻反應液，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型管測定熔點并與純品熔點（120―121℃）相比較，用氫氧化鈉標準溶液滴定法分析產物純度。
2.結果與討論
催化劑的IR光譜表征數據表明，在958、890、802cm有三個特征峰，分別可歸屬于WO、WO和WO振動，反映了同多鎢酸中WO鍵的伸縮振動和彎曲振動所引起的能級躍遷，這表明了所制備的催化劑具有相同的一級結構（多酸陰離子WO）［2］。
學生在本實驗過程中可以學習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、熔點測定、酸堿滴定等基本操作，學習紅外光譜的使用和操作方法。建議用于學生實驗的苯甲酸合成最佳條件為：1.0mmol催化劑，150mmol過氧化氫，50mmol的苯甲醇，加熱回流時間40―60min。經多次實驗證明，采用化學純的苯甲醇也可以達到幾乎同樣的效果，苯甲酸的分離產率為90%―93%。為縮短產品干燥時間，可采用紅外線快速干燥的方法。
該反應過程中無廢棄物排放，屬于環境友好的綠色化學反應，它不僅在對人類健康和減少環境污染方面具有較大的優點，而且有利于降低實驗和生產費用。本實驗可以讓學生了解綠色化學的概念，使學生在學習有機化學基礎知識的同時，提高環境保護觀念，增強社會責任感。
參考文獻：
［1］金春雪，許雅周.有機化學課程中的綠色化學教育［J］.化學教育，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》，誘發學生對化學學科的向往
《緒言》是初中生學習化學的入門指導。少年學生懷著對自然世界的好奇心，帶著許多疑惑走進化學課堂，他們渴望了解化學，但可能又害怕化學。此時，教師必須一一回答他們關心的問題：化學究竟是研究什么的？為什么要學習化學？怎樣才能學好化學？接觸化學實驗對身體是否有害？等等。既要通過鎂帶燃燒的耀眼白光、綠色堿式碳酸銅粉末加熱后產生的各種現象吸引學生的注意，以展示化學世界的復雜性，激發他們樂于探求的愿望，又要結合學生所熟悉的日常生活現象，說明化學與人類生活的密切關系，還要告訴學生化學變化錯綜復雜，但有規律可循，每一個同學都能學好化學。總之，要用生動的素材和富于誘惑力的實驗來營造一個良好的開端，激起學生學好化學的積極愿望。
二、創設激趣的課堂教學情境，培養學生喜愛化學的濃厚興趣
興趣是人們積極認識某種事物或關心某種活動的心理傾向，具有內在的趨向性和選擇性。興趣可以直接轉化為內在動機，成為推動、引導、維持和調節人們進行活動的一種內在力量。所以教師應有意創設激趣的教學情境，誘發學生愛學、樂學的愿望。
1.言語激趣
言語激趣不僅能調節學生的情緒和課堂氣氛，陶冶情操，而且有助于學生理解教學內容。因此，用深入淺出、通俗易懂、輕松活潑、妙趣橫生、有“形”有情的語言揭示較為深奧的科學道理，能增強教學的吸引力和感染力。例如，講到二氧化碳的物理性質時，教材上是這樣描述的：“在加壓和降溫冷卻的情況下，二氧化碳會變成無色液體，甚至變成雪狀的固體，通常把固體二氧化碳叫做‘干冰’?！闭f法雖然嚴謹，但顯得呆板，無法使學生產生興趣。如用符合事實的生動語言去表述，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：冷卻時沒有水殘留，加熱時全變成氣體，干干凈凈，故稱‘干冰’。電影里和舞臺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，這都是干冰吸熱升華造成的?！鄙鷦?、詼諧的語言，既結合學生熟知的生活實際，又隱含著豐富的化學知識，極易使學生在情趣橫生的氣氛中頓悟到問題的關鍵。
2.懸念激趣
通過懸而未決的問題情境使學生產生對問題解決的關切心情，從而刺激學生的求知欲望。懸念維持的時間長短不同，但都要求有始有終，充分體現其“引新”和“啟下”的作用。例如在學習濃硫酸氧化性時，教師發問：“大家都知道，銅片放入稀硫酸中不起反應，但加熱稀硫酸較長時間后再加入銅片，卻有反應現象產生。這是為什么？”學生用已有知識無法解釋形成懸念，從而激起探求的欲望，對新的課題內容更感興趣。他們寄希望于教師的講解和演示實驗，全神貫注。當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，他們終于明白濃硫酸與稀硫酸在化學性質上有質的不同。釋懸，不僅使學生加深了對“濃硫酸強氧化性”的認識，更重要的是從中感受到學習化學的樂趣。
3.實驗激趣
化學實驗以其生動、直觀、鮮明的特點，極易誘發學生的學習興趣。但是，不少學生往往停留在由實驗現象本身引起的感知興趣上。教師在保護這種興趣的同時，應將學生看熱鬧的好奇心理和強烈的期待愿望逐步引導到規范操作和重點觀察的目標上，捕捉反映本質屬性的特征現象，結合現象啟迪學生的科學思維，引導學生理解化學概念，掌握化學規律。例如演示氯化氫溶解性實驗時，要求學生將注意力指向燒瓶。當滴管擠出少量水進入燒瓶時，美麗的紅色“噴泉”即刻形成。學生們歡呼雀躍，情緒高漲。教師不失時機地設問：“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？”“產生‘噴泉’有哪些條件？”等等，將學生的思維推向深入。除精心設計演示實驗激趣外，結合教學內容補充一些趣味性實驗，并鼓勵學生參與設計和動手操作，能收到更好的效果。
一、激發學生學習化學興趣的問題
化學是一門以實驗為基礎的學科,化學實驗中各種生動鮮明的化學現象,能激起學生強烈的興趣和求知欲,能給學生以強烈的感官刺激,增強學生大腦皮層的興奮性,促使暫時聯系的形成。例如:鎂帶的燃燒、鐵絲在氧氣中的燃燒,奇型怪狀的銅樹,不同pH色板與酸、堿、鹽的作用等實驗現象,使學生感到世界是這樣的奇妙。在化學實驗教學中創設問題情境,更易喚起學生的探究欲望和探究興趣。例如:學氧化碳和水反應生成碳酸的性質實驗,設計這樣一個實驗問題:鹽酸、硫酸中分別滴加紫色石蕊試液,觀察到什么現象?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,分別有何現象?又如,學習制備物質的實驗,把大實驗劃分成小實驗,先讓學生思考每個小實驗中的實驗要點和要掌握的知識和操作技能。如學習實驗室制取氧氣的方法,先把大實驗劃分成:怎樣檢查裝置的氣密性?怎樣檢驗氧氣?用什么方法收集氧氣?再比如:學習制作過濾器及過濾時的注意事項,設置的問題為過濾混有少量泥沙的氯化鈉溶液,看誰用的時間最少,看誰得到的溶液最清澈。通過設置實驗問題,充分調動學生學習的積極性,使學生不斷理解和感受知識產生和發展的過程,同時也培養了學生深入鉆研、主動創造的精神。
二、實驗內容的選擇問題
目前初中化學教材實驗內容豐富多彩，為學生開展實驗提供了很好的素材。教師要學會選擇。以人教版教材為例，涉及到的實驗有：分組實驗、演示實驗、課外實驗。這就要求教師在每學期開學之初和實驗員一道對本學期將要開展的實驗內容進行選擇列表，寫好計劃，有步驟地去實施。在課堂之外，可適時提出讓學生做一些“綠色化學”實驗、“微型”實驗、家庭小實驗、趣味小實驗，讓化學實驗綠色化、經濟化、趣味化。
三、豐富課外活動指導學生做好家庭小實驗的問題
根據中學生普遍喜歡化學實驗這一特點,平時結合教學內容,或穿插復習學過的內容及相應的實驗,隨機性地開展課外活動,以便使學生學有所用,活躍思維,提高學習興趣。例如,利用課外時間,讓學生親自動手做家庭小實驗,自制簡易凈水器、自制水果電池等,從而培養學生的動手操作能力;為了培養學生的實踐能力,可利用課外時間組織學生參觀,加深對化學知識的理解;如在學習氧氣的制取、性質時,可參觀氧氣廠,親眼看到制氧的全過程,目睹液氧和固氧都是藍色的;在講化肥的制取時,可到化肥廠參觀,豐富學生的課外活動;還可進行化學專題講座、專題報告、開展化學游戲、辦化學小報等。通過開展課外活動,提高了學生的實踐能力,也密切了化學與生活的聯系,從而提高了學生學習化學的興趣。
四、如何開展科學探究活動的問題
開展科學探究活動,可以使學生在獲得化學知識和技能的同時,受到科學方法的訓練,體驗探究的樂趣,形成和發展探究能力?？茖W探究學習更具有問題性、實踐性、參與性和開放性,極大地調動了學生學習的積極性,使他們產生濃厚的興趣、好奇心、求知欲,培養學生科學的情感。初中化學的探究活動,選題可以從學生的生活情景和已有的經驗出發,力求貼近生活、貼近社會,以社會關注的熱點問題為引導,使學生認識到人類的生存與發展和化學息息相關。例如,通過對不同時間不同地點二氧化碳相對含量的測定、空氣中氧氣體積分數的測定、雨水(河水)pH的測定的探究和對水資源的調查等,幫助學生從化學的角度認識和理解人與自然的關系,培養學生自主地、獨立地發現問題的能力。科學探究活動運用觀察、實驗、調查等方法獲取信息和運用信息,培養了學生的技能和才能。通過科學探究活動,學生對化學的學習將會有更高的積極性。
五、實驗中的測評問題
一 新課標下化學實驗的變化
1．化學實驗在新課程中地位的變化
新課程中，化學實驗的地位有了一些新的變化。如“通過實驗探究活動，掌握基本的化學實驗技能和方法，進一步體驗實驗探究的基本過程，認識實驗在化學科學研究和化學學習中的重要作用，提高化學實驗能力”“認識化學實驗是學習化學知識、解決生產和生活中的實際問題的重要途徑和方法”“掌握基本的化學實驗方法和技能，了解現代儀器在物質的組成、結構和性質研究中的應用”“了解化學實驗研究的一般過程，初步形成運用化學實驗解決問題的能力”“形成實事求是、嚴謹細致的科學態度，具有批判精神和創新意識”“形成綠色化學觀念，強化實驗安全意識”等。
2．新課標下化學實驗設計的變化
新課程中化學實驗的設計改變了以往以驗證性實驗為主體的做法，且新教科書設置除了讓學生學習有關化學知識和技能外，更注重讓學生去親歷科學探究的過程，通過實驗方法去領悟科學方法，通過探究活動去體驗其中的情感態度和價值觀。其設計變化主要有：（1）由以實驗為本向以學生發展為本變化；（2）由以教為主向以學為主的實驗變化；（3）由固定式向開放式變化；（4）由經典式向現代式變化；（5）由只注重操作能力向注重實驗思維能力的培養變化；（6）由理論向注重與實際、生活生產相結合的變化；（7）由個體實驗向合作實驗變化等。這些變化更有利于學生學習方式的轉變。
3．新課標下化學實驗內容的變化
化學實驗的作用和功能需要具體的內容和形式來體現。相應于化學實驗設計的變化，化學實驗的內容和形式也呈現出顯著的變化，其選材特點可概括為：（1）實驗內容選材的綜合化與多元化；（2）實驗內容選材凸現改進與創新取向；（3）實驗內容選材呈現方式的探究性；（4）實驗內容選材生活化與趣味化；（5）實驗的儀器與手段凸現現代化；（6）實驗內容選材安全與綠色化；（7）實驗內容選材微型化與簡約化。
二 結合變化，改變方法，加強化學實驗教學
1．激發學生積極參與實驗的熱情
新課程下不再嚴格區分演示實驗和學生實驗，因此給學校和教師比較大的處理空間，教學中可根據實驗內容和學校條件進行安排，提倡在教師指導下學生多動手做實驗。學生是學習和發展的主體，“學生主動參與”是實驗教學有效的核心。所有的學生對于實驗課比理論課更有興趣，更加有助于對理論的探究和理解?！拔衣犝f了，就忘記了；我看見了，就能從家庭、食品店、藥店等獲得。利用身邊的物質可以開發出許多有趣的實驗，如自制褪色靈、自制保暖袋、化學密信、蘋果電池、滴水起火等等。無論從心理學的角度還是教育學的角度來看，這些實驗的趣味性會轉化為學生的學習動力。這些身邊的實驗內容讓學生切身體會到化學就在身邊，激發了他們強烈的好奇心和求知欲，感受到化學在日常生活和社會各方面的應用。此外充分利用日常生活周圍環境中的材料和廢棄物，代替實驗儀器和藥品。一方面可以解決實驗儀器藥品短缺、實驗經費不足的問題；另一方面可以豐富實驗資源，養成學生節約資源和廢物利用習慣，強化環境保護意識，提高學生的動手能力和創新意識。
化學家戴安邦曾說過：“化學實驗是學生學習化學的最佳場所?！痹谛碌恼n程改革中，化學教師更應重新認識化學實驗的重要性，使化學實驗成為科學探究的主要方式，使創新精神扎根于實驗獲得的體驗當中，堅持以實驗為基礎的化學教學觀，開辟實驗教學的新模式，從而進一步加強實驗教學，提高教學效率。
參考文獻
［1］高劍南、王祖浩.化學教育展望［M］.武漢：華中師范大學出版社，2001
［2］鄭長龍等.化學實驗教學新視野［M］.北京：高等教育出版社，2003
關鍵詞：多酸；催化；應用
1 概述
多酸化學的發展歷程已有200多年，由于過渡金屬在配位時會呈現出不同的價態[1]，可為配位提供多種模式，令多酸呈現不同的結構。多酸的基本結構單元主要是{MO6}八面體和{MO4}四面體，各個多面體之間通過共角，共邊，或共面相連而產生大量不同的多陰離子結構。正因多酸的多變結構，使其擁有豐富多樣的性質，這些性質主要表現在催化、電化學、生物仿生學等方面。
而多酸的催化工藝在化工生產過程中占有重要地位。多酸類催化劑克服了傳統催化劑的腐蝕性及污染嚴重等缺點，與離子交換樹脂相比，其具有低溫高活性、高穩定性等優點，符合“綠色化學”發展要求，擁有廣泛前景。
本文對多酸的結構、性能、制備、表征、多酸化合物的開發和研究及其復合物優良的催化性質在化工領域的應用等方面作了綜述。
2 多酸結構、性能、制備及表征
2.1 多酸的結構特征
早期，人們將多酸分為同多酸與雜多酸，認為由同種無機含氧酸根離子縮合形成同多陰離子，構成的酸稱為同多酸；由不同種類含氧酸根離子縮合形成雜多陰離子，構成的多酸稱為雜多酸。
1826年，第一個雜多酸――12-鉬磷酸銨（NH4）3PMo12O40?nH2O，由Berzerius成功制得。再到1934年，Keggin通過X射線粉末衍射實驗提出著名的Keggin結構模型，隨后，Wells-Dawon、Anderson、Waugh、Silverton及Lindqvist基本結構的發現，使多酸的基本結構研究日益成熟起來。目前的研究主要集中于Keggin結構（如圖1）。
2.2 多酸的催化性能
隨環境污染問題的日趨嚴重，在化工領域，對“綠色化學”的要求也越來越高，作為酸催化劑的多酸，與傳統的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、對環境污染小、不腐蝕設備，酸性可調變等優良性能，使得對多酸催化劑的研發是很有必要的。
（1）酸性
雜多酸的質子都是水合質子，在水溶液中可被其它陽離子所取代。雜多陰離子體積大，對稱性好，電荷密度低，極易解離的特點，使其表現出比傳統無機含氧酸（硫酸、磷酸等）更強的酸性。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）結構
多酸擁有良好的氧化還原性，因其陰離子可以在獲得6個或更多電子耳結構時不被破壞，為調變其氧化性，可引入過渡金屬[3]。另外，一些多酸化合物具有微孔甚至超微孔結構，通過功能金屬修飾之后，可以實現雙功能性和擇形性。
2.3 多酸的合成與制備
目前，合成多酸比較成熟的方法有：常規法、水熱（溶劑熱）法、離子液體法、固相反應法、微波法、光化學法，電化學法以及液相接觸反應法。1826年，Berzelius在常溫常壓的環境下，將鉬酸銨溶液加入到磷酸中，產生黃色沉淀，后經處理得到黃色粉末，第一列多酸――12-鉬磷酸銨[（NH4）3PMo12?nH20]成功合成。但這種方法對周圍環境的明暗度、振動等有著極高的條件，最終的晶體產物的質量難以保證。
隨著研究的深入進行，使得多酸性質更加穩定、晶型更加完整的水熱合成法出現在眾人面前。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溶解或重結晶[1]。此法適用于多種有機無機雜化的多酸化合物或者具有高負電荷的多陰離子等，這些反應需要很高的能量才能發生，容易受到體系PH、反應溫度等因素影響。而固相反應法是將幾種固體反應物在室溫下不斷研磨，讓反應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，因為得到的產物仍混有部分反應物，提純產物存在著諸多困難。
因此，不同的多酸化合物，要對其不同的物理化學性質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：結構表征，酸性表征。
（1）結構表征
隨著實驗手段和分析測試手段的飛速發展，人們不僅用單晶X射線衍射儀來確定12-烏磷酸的結構，同時也用紅外光譜、紫外-可見吸收光譜、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。標準的Keggin結構[PW12O40]3-的吸收峰一般出現在700-1100cm-1范圍內。而Dawson型雜多化合物的紅外（IR）光譜中在700-1100cm-1出現四個吸收峰，但由于其反荷離子不同，它的IR光譜中吸收峰會發生位移。因此，IR 光譜雖然可以對多酸化合物陰離子的一級結構進行很好的表征[4]。
（2）酸性表征
由于雜多陰離子體積大，對稱性較高，雜多酸的質子在水溶液中極易離解，是比相應雜原子配位原子的無機酸，如磷酸，硅酸更強的酸，在液相的酸催化反應中，雜多酸的酸性比硝酸、硫酸等無機酸高。用程序升溫脫附（吡啶）法（TPD）來測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（H+）結合形成吡啶 離子，IR光譜在1540cm-1處有吸收峰，此時催化活性消失，在300℃抽真空該吸收峰仍保留。可見，固態雜多酸的酸性仍是很強的。
3 多酸復合物的催化性能
3.1 多酸復合物
多酸復合物可用于均相與非均相催化反應體系，具有良好的酸性和氧化性，可作為多功能催化劑。可以通過改變組成元素來調控其酸性及氧化還原性，伴隨著向反應分子的容積。另外，催化劑從堅硬的固體向似乎柔軟的濃溶液結構變化著[5]，在這樣的體相內，陰離子會發生重排。由于反應分子的擴散，使得反應好像在溶液中發生一樣，這就是“假液相”特點，使得多酸類催化劑具有良好的催化性能。
3.2 多酸復合物的催化
由于具有選擇性高、副產物少，對設備腐蝕小及催化活性高等優良特點，多酸復合物在催化方面的應用十分廣泛。主要包括光催化、酸催化和氧化催化。
（1）光催化
光催化是光化學與催化化學的結合點。早在90多年前，研究者們就發現α-keggin型H3PW12O40可被光還原生成雜多藍，生成的雜多藍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，利用多酸對水中染料進行光催化降解的方法多次被報道，例如在紫外光作用下，將水溶液中的羅丹明B（RhB）進行降解。
（2）酸催化
由于球形多酸分子表面上電荷密度較低，質子活動性相當大，因而有很強的酸性。異丁烯的順反異構化、甲醇轉換、醇醛縮合等以多酸為催化劑的化學反應應用十分廣泛。例如，通過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得到長鏈脂肪酸的單烷基酯。再生型柴油的發展，為我國化工產業發展的綠色化有著重要的意義。
（3）氧化催化
蘭州大學丁勇等利用[π-C3H5N+（CH2）15CH3]3PW4O32作為催化劑，在乙酸乙酯中催化烯烴的環氧化反應，取得了良好的成果?？梢?，與傳統的工藝相比，用多酸來催化烯烴的環氧化反應更具優勢。首先，副產物為水，若以H2O2為氧源，其中活性氧的比例非常高，不僅對催化反應有利，對環境的污染也更小。
4 多酸催化的應用
4.1 催化烷基化反應
雜多酸對Friedel-Crafts反應有良好的催化效果。SnO2負載的H3PW12O40[6]、聚合物負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。α-蒎烯在無溶劑條件下的的異構化[7]，萜品醇異構化制備桉葉素，氧化苯乙烯異構化為苯基乙醛等等。
4.2 催化酯化反應
酯化反應是典型且重要的酸催化反應。而在研究多酸類催化劑催化此類反應時，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出比傳統無機酸更強的活性，但因成本較高，研究便逐步轉移到各種固載方法以及可方便回收重復使用的綠色化學方法上來。
4.3 催化縮合反應
在多酸類催化劑的催化下，丙酮通過縮合得到雙酚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2，3，5-三甲基對苯二酚與異植醇發生的縮合反應進行催化，得到α-生育酚后，再經乙酰化得到維生素E，產率可達90%。張敏[9]等采用 PW12C催化合成了一種重要的香料――環己酮縮乙二醇，其催化劑活性高，可重復使用。
4.4 催化硝化反應
雜多酸擁有強酸性、性能易于調變等優點。在270℃時，H3PW12O40SiO2-Al2O3可催化苯與NO2的氣相硝化反應，產物中不但沒有二硝基苯生成，反應速率也隨H3PW12O40負載量的增加而增大[10]。
4.5 催化氧化反應
多酸復合物由于比表面積很小（1～10m2/g），表面活性點較少，且易溶于極性溶劑中，因而對其實際應用有一定的限制。為解決上述問題，人們常將 POM（多金屬氧酸鹽）負載到各種氧化物載體和活性炭上[11]，以此來增加其比表面積、降低在極性溶劑中的溶解度。
目前，在Keggin結構中雜陰離子中存在有不同的含氧化學鍵。如X-O-M；M-O-M，M=O等[12]。因不同鍵態中的氧原子其物理化學性質不同，且會受到X、M的制約，其催化性能可以用不同的X、M進行調變。
5 結束語
近年來，隨著環境污染程度逐漸加深，人類的環保意識不斷提高，在化工生產方面，“綠色化學”也是重點發展的方向。雜多酸催化劑由于其對環境無污染、催化效果好以及發展前景廣等優點，得到了廣泛的關注，在精細化學品的領域也有更好的進行研究應用的條件。當今時代，利用分析表征手段，從分子、原子水平上設計催化劑分子，或是利用多酸類物質的酸性及氧化還原性，提高其對底物的專一性，亦或是通過向傳統雜多化合物上引入過渡金屬，含手性配體的金屬及有機分子得到特定功能的新型催化劑等等，相信優秀的專業學者會不斷深入對多酸化學的研究，不斷推動我國化工工業向著“綠色化”發展！
參考文獻
[1]王維.簡述雜多酸的制備及應用的發展近況[J].科技世界，2014（134）.
[2]王德勝，閆亮，王曉來.雜多酸催化劑研究進展[J].分子催化，2012（366）.
[3]趙忠奎，李宗石，王桂茹，等.雜多酸催化劑及其在精細化學品合成中的應用[J].化學進展，2004（621）.
[4]何奕工，李奮，王蓬，等.油煉制與加工[J].1996（12-16）.
[5]胡棟，吳慶銀.雜多酸催化化學特征-假液相催化[J].遼寧化工，1991（15）.
[6]Kumar C R，Prasad P S S，Lingaiah N. Heteropoly tung-state supported on tin oxide catalysts for liquid phasebenzylation of anisole with benzyl alcohol[J].Applied Catalysis a-General. 2010（101-106）.
[7]Kamalakar G，et al. Friedel-Crafts benzylation of aroma-tics with benzyl alcohols catalyzed by heteropoly acids supported on mesoporous silica[J].Journal of Chemical Technology and Biotechnology.2006（981-988）.
[8]秦玉楠.鉬系雜多酸催化劑的結構、性能、制備和應用前景[J].中國鉬業，2001（20-24）.
[9]張敏.活性炭負載磷鎢酸催化合成環己酮縮乙二醇[J].化學研究，2001（44-45）.
[10]遲洪盤，吳通好，李玉燕.雜多酸類催化劑的研究進展[J].齊魯石油化工，1994（222-229）.
