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第一篇绿色化学论文范文参考：基于绿色化学策略的核苷类化合物的设计合成
化学工业促进了国民经济的发展,同时也带来了严重的环境污染.其中,反应溶剂不绿色,反应过程不绿色,反应策略不绿色是造成污染的重要因素.因而最大程度地使用绿色的溶剂,不用、少用传统有机溶剂或者使用无毒、无害的溶剂,开发绿色的反应过程,应用绿色的反应策略,是化学工业可持续发展的必由之路.其中,原子经济性反应和以水为溶剂的绿色合成因其独特的绿色性能受到了越来越多的关注.
核苷类药物是应用非常广泛的抗肿瘤、抗艾滋病的一线药物,市场份额和国内外需求量巨大.但是,现有的生产与合成方法往往存在着使用有机溶剂、重金属催化剂和原子不经济等问题,严重制约了核苷工业的发展.核苷类药物的绿色化研究不仅能够解决核苷生产引起的污染问题,而且能够突破技术瓶颈,促进核苷工业的可持续发展,是国际前沿的研究课题.
本文以绿色化学策略为指导,将绿色化学与核苷制备结合起来,开发绿色的反应路线,最终实现核苷类物质的环境友好生产.主要内容如下：
1.首次以水为反应介质合成了重要的抗白血病和抗乙型肝炎药物阿糖腺苷,并进行绿色性评价.
以水为反应介质、空气作为氧化剂,代替传统方法当中使用的二氧六环等有机溶剂,避免使用过量的氧化汞或氧化银等重金属催化剂,绿色地得到目标产物.不仅小试时能很好地反应,在将反应规模扩大到公斤级时仍然非常高效,显示出较好的应用前景.巧妙设计实验,对其绿色化反应的机理和本质进行了深入研究,为进一步拓展该反应的应用范围奠定了理论基础.并通过原子经济性、反应质量效率、质量强度、环境因子、环境商、溶剂以及操作和消耗等七个方面对合成路线进行绿色评价.该方法具有广泛的普适性,也可以用于类似药物的制备.这是目前为止最为绿色的阿糖腺苷的合成工艺,具有原创性和自主知识产权,具有广阔的应用前景.
2.首次以水为反应介质实现了嘌呤类化合物6位的烷基化反应,并进行绿色性评价.
该方法以水为反应介质,以5%的FeSO4为催化剂,使用廉价易得且性质稳定的羧酸为烷基化试剂,在室温条件下搅拌,即可实现嘌呤核苷6位的烷基化反应.羧酸的使用避免了传统方法当中使用的有机硼、有机镁、有机锌等金属试剂,水的使用避免了大量的四氢呋喃所带来的潜在污染,FeSO4的使用避免了钯、镍等剧毒重金属的污染.并设计实验对其绿色化反应的机理和本质进行了深入研究,得到了基础研究的理论成果.并通过原子经济性、反应质量效率、质量强度、环境因子、环境商、溶剂以及操作和消耗等七个方面对合成路线进行了绿色性评价.该方法普适性好、原子经济性高、反应条件温和、产率高、操作及后处理简便,为生产和应用奠定了基础.
3.首次应用国际前沿的绿色化学理念C-H键活化的概念,提高嘌呤核苷8位烷基化反应的原子经济性,并进行绿色性评价.
该方法避免了传统方法中对底物进行卤代和转变为金属试剂的繁琐步骤,避免使用重金属催化剂,以廉价易得且便于后处理的氧化剂促进底物双C-H键的直接偶联,副产物仅为一分子氢.合成过程原子经济性好,反应产率高,不使用额外的有机溶剂.方法具有广泛的普适性.通过原子经济性、反应质量效率、质量强度、环境因子、环境商、溶剂以及操作和消耗等七个方面对合成路线进行了绿色评价.文章还对其反应机理进行了深入研究.通过对得到产物的活性筛选,我们得到一个具有良好抗HL-60细胞活性的化合物.
4.首次实现了嘌呤二烷基化反应的原子经济性提高和选择性提高.
该方法通过对反应时间和底物配比的控制,高选择性地得到单一的6烷基化和6,8-二烷基化的嘌呤核苷.反应直接使用商品化的嘌呤底物和廉价的烷烃为原料,通过双C-H活化实现直接的偶联.通过对绿色性的评价,反应原子经济性得到很大提高,反应具有高选择性且高效便捷,操作简便,收率高.通过对得到产物的活性筛选,我们得到一个具有良好抗HL-60细胞活性的化合物.
论文的研究成果均为独创性的,具有自主知识产权.研究扩大了绿色化学在核苷类化合物中的应用范围,为绿色化学在核苷生产中的应用提供了理论依据,也为绿色化学策略在药物合成中的广泛应用提供了有益启示.
第二篇绿色化学论文样文：分级结构半导体材料的绿色化学合成及其高效降解有机污染物性能
本论文采用绿色化学合成技术,简捷地制备出了一系列具有独特分级结构的半导体微纳米材料,考察了微纳米结构的晶体生长形成机制,评价了分级结构半导体材料结构增强的降解模拟水污染物的性能.主要研究内容归纳如下：
1、采用超声化学技术,以醋酸铜和硫脲的水溶液为前驱体溶液,通过一步超声辐照反应,成功地制得了分级结构的半导体CuS中空微球.中空微球由厚度约为20nm CuS纳米片交叠自组装而成,纳米片在超声辅助生长过程中产生大量的堆叠位错.在过氧化氢作用下,这种分级中空结构的CuS微晶显示了氧化高浓度水污染物的降解性能,具有潜在的实际应用价值.
2、采用微波化学技术,以醋酸镉和硫脲的水溶液为前驱体溶液,通过调控乙二胺的量,成功地控制合成了三种不同物相和形貌相的CdS微纳米晶.随着矿化剂的体积增大,CdS微晶历经六方相单晶纳米球、六方相分级结构的“虫草”状纳米棒、再到立方相分级结构的“菜花”状微球的演变.可见光催化降解有机染料的实验表明,纯立方相“菜花”状CdS微晶显示最好的可见光催化性能,这归功于其最小的能级带宽、最弱的荧光和较大的比表面积等结构特性.
3、采用超声化学技术,将硝酸铋、硫脲和CTAB的前驱体反应液经一步超声辐照,得到一种超薄的圆片状BiOBr前驱体；前驱体经退火热处理成功地制得了具有分级和多孔结构的半导体BiOBr中空半球壳.半球壳类似于“蛋壳”状,壳壁为典型的类无机富勒烯层状结构,由大量的纳米粒子和孔隙组成.以有机染料RhB为分子探针,可见光光催化降解实验表明,这种独特的分级结构BiOBr中空“蛋壳”显示了高效的可见光催化降解有机污染物的性能.
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4、采用微波化学技术,将硝酸铋、硫脲和CTAB的前驱体反应液经一步微波加热反应,成功地制得了三元高阶硫氯属化合物Bi19S27Br3自支撑超结构.超结构是由单晶的纳米纤维十字编织成微米“筛”,而纳米纤维是由更细的纳米丝融合而成.材料的固体紫外-可见-近红外吸收光谱表明在可见光和近红外光有较强的吸收.以模拟污染物RhB为分子探针,可见光催化实验表明其具有较好的可见光降解水污染物性能,为下一步开发近红外光响应的光催化剂提供有益参考.
第三篇绿色化学论文范文模板：聚环氧琥珀酸反渗透阻垢剂绿色化学研究
过去的二十世纪,化学为人类创造了巨大的物质财富和生存革命,也让人类付出了资源枯竭和环境污染的沉重代价,忽视自然规律和生态系统自我调节能力利用化学的过程产生了系列生态问题.“从源头根除污染”的绿色化学应运而生,依照绿色化学建立的标准、原则和方法体系,设计更安全和更环保的化学品,开发可最大限度利用能源、资源,并且无毒、无害、无污染排放的化学反应和化工过程正在成为化学工作者努力的方向和追求的目标.本研究从绿色化学的理念出发,以目前公认的绿色阻垢剂聚环氧琥珀酸(Polyepoxysuccinic acid PESA)为对象,从阻垢剂的绿色化学设计与性能研究入手,通过实验及理论分析,对PESA的合成工艺及在反渗透(RO)水处理中的应用进行较为全面和深入的研究.
依据绿色化学的原则,研究具有原子经济性、对人类和环境友好的PESA的合成方法.选择无磷无氮、不含对环境有害成分的化合物马来酸酐作为单体,用水溶液作反应介质,在合成过程中不使用有机溶剂,而采用简单的无机化合物,用过氧化氢作氧化剂、钨酸钠作催化剂、固体氢氧化钠作引发剂,通过单因素试验和正交设计试验对一步法合成PESA工艺的水解、环氧化反应、聚合反应条件进行优化,以实现目标产物高性能、能源消耗最小化和反应过程无废化.优化的环氧化条件为：反应温度70℃；反应时间55分钟；氧化剂H202(30%)用量为马来酸酐质量的35%；催化剂Na2WO4用量为马来酸酐质量的2.4%.聚合反应条件为：引发剂NaOH用量为马来酸酐质量的0.34%；聚合温度80℃；聚合时间2h；聚合反应体系的pH等于7±,0.5.
按上述优化条件合成的PESA,马来酸酐单体的转化率为89.1%；目的产物中羧基含量为21.45%；对CaCO3的阻垢率大于96%.按HG/T 3823-2006《聚环氧琥珀酸(盐)》的技术要求对产品进行检验和表征的结果全部达标；参照国际标准OECD301B测定的10天生物降解率大于77%.
采用静态和动态的方法研究了PESA作为反渗透阻垢剂的有效性和可行性.模拟反渗透浓水水质,在阳离子质量浓度分别为40mg/L、100mg/L、200mg/L的试验水中加入10m/LPESA,试验结果表明,PESA对易沉积在反渗透膜上的碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡、硫酸锶的平均阻垢率可达到90%以上,具有多元阻垢性能.
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模拟海水和城市自来水的反渗透系统,采用加药全循环的方式,考查PESA的动态阻垢性能,经过10个周期的实验,反渗透膜透水率和脱盐率的变化均未超过5%.且与反渗透预处理中常用的铁盐及铝盐混凝剂有着良好的相容性.
用J*-6360LV型扫描电镜对加入阻垢剂PESA的碳酸钙垢晶体进行扫描分析的结果显示,PESA可以使碳酸钙(CaCO3)的晶格发生畸变,破坏CaCO3晶体原有的规则致密结构,从而抑制了CaCO3垢的形成,结合PESA可显著提高微溶盐的相对过饱和度,足见PESA对成垢离子具有分散、络合增溶、晶格畸变等多种阻垢作用.
本文还对阻垢剂的评价方法进行了试验研究,采用电导法评定PESA的阻垢性能,通过电导率滴定难溶盐的相对过饱和度,分析评价阻垢剂的阻垢效果.对比试验的结果显示,电导滴定法与碳酸钙沉积法的试验结果一致,但重现性优于碳酸钙沉积法.与碳酸钙沉积法相比,电导法能够快速、准确地评定阻垢剂的阻垢性能,具有简单方便、重现性好等优点.
第四篇绿色化学论文范例：分子自组装合成新型催化材料及其在绿色化学中的应用
绿色化学的核心是“原子经济性”,而提高“原子经济性”的关键手段非催化莫属.就目前来说,关于工业催化剂的设计、制备及其应用已能满足大多数化学反应的需求,但仍难满足人们对理想“绿色化学”的期望,有关新型的高性能结构催化剂设计和制备仍然任重道远,是当前和今后化学工业与材料科学等相关学科的研究重点.目前高性能结构催化剂大多为纳米结构材料,主要采用自组装方法进行合成.本论文致力于以五种结构规整和完善(well-defined)的分子为自组装前体,来进行高性能结构催化剂的定向设计合成,并以所合成的材料为催化剂应用于几种具有工业价值的绿色反应中.希望能通过这些研究工作对以后高性能结构催化剂的开发及在绿色化学中的应用提供科学指导和有益的借鉴.
本论文的主要研究工作及研究成果如下:
1、金属掺杂的SBA-15超分子组装合成
通过表面活性剂超分子组装原位合成了掺杂一系列金属掺杂的SBA-15,考察了酸介质的种类、表面活性剂的种类及其组合、合成体系组成等各种因素对于材料合成的影响,并通过XRD、TEM、DRS UV-Vis等技术对所合成材料的结构和性能进行了详细的表征.在以钨酸钠为钨源、P123为模板、盐酸或磷酸为合成介质的条件下,采用原位合成了W-SBA-15.与盐酸介质中的合成相比较,磷酸介质中合成的W-SBA-15具有更高的孔道有序度、W的掺杂量以及材料的酸量,在混合表面活性剂为模板的合成体系中,离子表面活性剂的加入,使合成体系中的组装驱动力由单一的氢键驱动变为氢键和静电作用,混合胶束与无机物种间的自组装行为加强,从而增加了材料的有序度.其中,W-SBA-15的合成中,CTAB的加入,提高了W在介孔材料中的掺杂量,且在磷酸介质中,合成的材料的形貌比较均一,SDBS的加入,改善了Cr-SBA-15的结晶性能,有效提高了材料的孔道有序性.
首次将磷酸介质中合成的W-SBA-15应用于H_2O_2/O_2氧化的油酸一步法制备壬二酸反应.当介孔材料中掺杂的W只以四配位形式存在,且W /Si摩尔比为0.025时,壬二酸的收率为43.6%,纯度96.7%.
2、非离子表面活性剂导向下锰氧化合物纳米管的合成
分别以非离子表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO_9)、壬基酚聚氧乙烯醚(TX-10)为模板,辅以氧化还原,一步法合成了管壁为介孔结构的水锰矿(γ-MnOOH)纳米管,并详细研究了反应原料配比、合成温度以及助还原剂对材料合成的影响,对合成的样品的结构和性能进行了TEM等表征.以KMnO_4为氧化剂、MnCl_2·,4H_2O为还原剂以及CH_3CHO为助还原剂,凝胶于100℃下晶化24小时,以TX-10或AEO_9为模板均合成出了水锰矿(γ-MnOOH)纳米管,其中后者表现为竹节状.
3、PAMAM导向下有机-无机复合材料的合成
通过发散法分别合成了乙二胺为核心的1.0~3.0代的PAMAM,己二胺为核心的1.0~2.0代PAMAM,对苯二胺为核心的0.5代PAMAM,并采用ESI-MS, ~1H NMR, DTG-TG, FT-IR等技术对其结构进行表征.
以硝酸镧为无机物种,通过调控PAMAM的核心,并以其为模板,水热调控合成了不同形貌的有机无机复合材料,其中脂肪烃二胺为核的为棒状形貌,芳香烃二胺为核的则为串珠状形貌.以硝酸镧、硝酸铜、硝酸钴、硝酸银为无机前驱体,以EPAMAM-1.0为模板,分别水热合成了La-Co-EPAMAM,La-Cu-EPAMAM,La-Ag-EPAMAM有机-无机复合材料.在EPAMAM-1.0与非离子表面活性剂AEO_9混合模板的存在下,以硝酸镧为无机物种,水热合成了含稀土镧的纳米管.并采用TEM、FT-IR等技术对合成的有机无机复合材料进行了表征.
将合成的有机-无机复合材料应用于以O_2为氧化剂,环己烷的温和氧化制备KA油的反应中,均具有一定的催化活性,且Co、Cu、Ag的加入使得催化活性进一步提高.不同代数的EPAMAM为模板合成的La~(3+)-PAMAM为催化剂时,催化活性接近,环己烷的转化率为7%左右,KA油的选择性为94%左右,以EPAMAM-1.0为模板合成的La-Co-EPAMAM,La-Cu-EPAMAM,La-Ag-EPAMAM有机无机复合材料的催化活性较单一的La~(3+)-EPAMAM有所提高,环己烷的转化率分别为7.83、7.46、6.33%,KA油的选择性分别为98.4、96.4、94.5%.
4、TS-1晶核溶液下,离子液体导向TS-1分子筛的合成
详细地考察了离子液体的种类、碱源、晶化温度、矿化剂等因素对TS-1分子筛合成的影响.结果发现:在以1-乙基-3*四氟硼酸咪唑盐(EmimBF4)为模板、正丁胺为碱源、F-为矿化剂、晶化温度为140℃及晶化时间为70小时的条件下,合成出的TS-1具有较高的结晶度.其中,在以HF为矿化剂和酸调节剂、EmimBF4为模板、TS-1晶核溶液存在条件下,合成的TS-1分子筛具有棒状形貌,且分子筛中的Ti全部以四配位形式存在,同时免除了传统TS-1合成工艺中蒸馏去除乙醇以及焙烧脱除模板的过程.
将含有离子液体EmimBF_4的TS-1应用苯/H_2O_2羟基化制备苯酚的反应中,苯酚的选择性高达100%,应用于苯乙烯/H_2O_2制备苯甲醛和苯乙醛的反应中,仅生成苯甲醛和苯乙醛两个产物.
5、以冰晶为模板多孔材料的合成
以冰晶为模板进行了介孔Si-Al氧化物材料和Z*-5微孔分子筛的绿色合成的探索研究.其*孔Si-Al氧化物材料分别以硅酸钠、硝酸铝为硅源、铝源,其BET比表面积为46.86 m~2/g,孔体积为0.18 cm~3/g,Z*-5分子筛以硅溶胶、硫酸铝为硅源和铝源,其骨架中硅铝比小于25,BET比表面积为168.9 m~2/g.冰晶所形成的五元环,与Z*-5的五元环具有相似的结构,结合本研究中的实验现象和结果,推测了冰晶模板合成Z*-5的可能机理.
将合成的Z*-5经过NH_4NO_3离子交换制备成H-Z*-5,并将其用作乙醇脱水制备乙烯的催化剂.发现该催化剂与Si/Al等于25的商品化HZ*-5相比,具有与相近的催化活性.
第五篇绿色化学论文范文格式：绿色化学途径合成硒化物半导体量子点
在过去的十多年,由于量子尺寸效应,半导体量子点(又称之为半导体纳米晶)展现了与对应本体材料不同的尺寸、形貌依赖的物理性质,而这些性质可应用于太阳能电池、发光二级管、生物标记等领域.硒化物量子点作为一类重要的半导体量子点,广泛用在太阳能电池、发光二极管、生物标记、各种发光装置、激光与红外探测器件、红外窗口与非线性光学材料等.通常影响硒化物半导体量子点性能的主要因素有尺寸、形貌、尺寸分布和结构等,因此可以通过人为调控以上因素从而得到控制目标材料的性能.开展硒化物半导体量子点尺寸、形貌、尺寸分布、结构的控制合成研究对于推动半导体量子点实用化具有十分重要的理论和现实意义.传统的有机金属前驱物途径是目前最为流行的制备半导体量子点的方法,虽然已经成功制备出多种单分散半导体量子点,但仍然存在一些缺点,例如:用有毒、价格昂贵、对空气敏感、易爆炸的有机金属作为前驱体,用价格昂贵、有毒、不稳定的三辛基膦作为配位溶剂.针对有机金属前驱物途径的以上缺点,我们提出了一种新的绿色化学合成方法,制备了高质量的单分散硒化物量子点.探索了反应时间、生长温度、前驱物的摩尔比等条件对量子点尺寸、尺寸分布、形貌,结构的影响,取得的主要结果如下:
1、发展了绿色的油酸/N-油酰基-*啉合成体系.采用N-油酰基-*啉代替传统有毒、易氧化、爆炸、价格昂贵的三辛基膦作为硒粉的溶剂,氧化镉作为镉源,油酸作为配位体,成功地制备了高质量单分散的CdSe量子点.很强的带边发光、尖锐的紫外吸收峰以及狭窄的荧光峰均表明了所制备出的CdSe量子点粒径分布比较均一,具有很好的单分散性和良好的光学性质.通过优化反应时间、合成温度、Cd/Se摩尔比等实验条件,发现较小尺寸的CdSe量子点通常在较低的反应温度(200℃)、较短的反应时间(8 s)、较大的Cd/Se摩尔比(3:1)下获得.此外,用油酸作为主要配位体,通过添加二苯甲酮作为次级配位体成功合成了高质量的CdSe量子点,实验结果发现二苯甲酮的加入大大提高了CdSe量子点尺寸分布,并且很好地把CdSe量子点的成核与生长过程分离开来.通过系统的改变二苯甲酮与油酸的配比,获得了尺寸大小在2.8 nm到6.8 nm之间,荧光发射峰半峰宽在27 nm到35 nm之间的CdSe量子点,这些数值与国际上所报道的最好数值相当.实验结果表明,由于二苯甲酮中的氧原子类似于膦氧基团,可以强烈的束缚硒空位,两个或更多的镉原子可以通过二苯甲酮中的终端氧原子连接,因此二苯甲酮可以阻止小颗粒的溶解从而得到单分散的CdSe量子点.
2、采用所提出的绿色非膦合成途径,实现了对PbSe量子点尺寸(从8 nm到16 nm)与形貌(球形、八面体、立方体)的可控合成.X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)测试表明所获得的PbSe量子点具有岩盐立方相晶体结构、尺寸分布均一、结晶度高等特点.紫外近红外吸收光谱(UV/VIS/NIR)测试表明所获得PbSe量子点带隙(0.73 eV)相对于块体PbSe材料带隙(0.28 eV)由于量子局限效应从而发生了明显的蓝移.用氧化铅作为铅源,N-油酰基-*啉作为硒粉溶剂,油酸作为配位体,在非配位的溶剂十八烯中,通过简单地改变合成温度(从100℃到160℃)成功地合成了球形、八面体形、立方形的岩盐结构PbSe量子点.并且通过简单地控制反应时间制备出了尺寸大小在8 nm到16 nm之间的PbSe量子点.在透射电镜表征的基础上,讨论了PbSe量子点形貌演变的过程和机理,发现生长温度是决定PbSe量子点形貌改变的重要因素.对岩盐结构PbSe量子点来讲,尺寸依赖的球形到立方体的演变通常发生在高温阶段,由于{111}面相对{100}面来讲具有较高的表面能,因此<,111>,方向的生长速度要比<,100>,方向的生长速度快,从而有利于低表面能的{100}面的生长导致了立方体形貌的形成.
3、将所提出的绿色化学途径合成单分散量子点的技术推广到三元量子点的合成.在新的油胺/N-油酰基-*啉的合成体系中,通过控制配位体油胺的用量实现了对不同CuInSe_2纳米晶形貌的可控合成.采用简单的无机盐CuCl、InCl_3作为前驱物,用油胺作为配位体,在较低的反应温度下成功制备出了四方晶系黄铜矿相的CuInSe_2量子点,用奥斯瓦尔德熟化机理解释了CuInSe_2量子点形貌的演变过程.通过精确控制反应溶剂的量和反应温度,制备出了三角锥状的CuInSe_2纳米晶,实验结果分析表明CuInSe_2(112)面与(114)面的极性与稳定性决定了三角锥状的形成.此外,由于油胺能选择性的吸附在CuInSe_2纳米晶的{001}面,通过控制配位体油胺的量以及在样品后处理时滴加少量的油胺从而抑制了CuInSe_2纳米晶{001}面的生长,成功地制备出了CuInSe_2纳米盘.同时利用油胺对CuInSe_2纳米盘{001}面的侵蚀作用,制备出了CuInSe_2六角纳米环,并用配位体辅助选择溶解机制解释了CuInSe_2六角纳米环的形成过程.
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绿色化学引用文献:
[1] 经典绿色化学论文选题 绿色化学论文题目如何定
[2] 绿色化学化工类论文题目 绿色化学化工论文题目怎么定
[3] 绿色化学论文参考文献集 绿色化学参考文献怎么写
