减少有毒废物,振兴绿色化学
无溶剂化学,在欧洲和亚洲尤为常见。近年来,美国制造商由于环境问题受到越来越多的关注,不得不提高成本来减少有毒废物。辛辛那提大学的研究发现,虽然噪音偏大,但这种化学方法具有可持续发展的特点,进行的化学反应几乎完美。另外,这种化学方法的循环使用特点可以削减对昂贵试剂的投资成本。辛辛那提大学的化学副教授James Mack,将于6月6日至7日作为唯一一位美国发言人,被邀请参加中国科技大学(科大)的机械化学国际研讨会。

辛辛那提大学的化学副教授James Mack,主要研究机械化学方向。(图片来源:辛辛那提大学。)
Mack在加州的演说提出,相对于环境有害的传统溶剂法,机械化学致力于使用机械化学的方法探索进行化学反应。机械化学的冲击力提供了化学反应所需的能量,高出化学反应能垒,从而在分子水平上不使用溶剂来混合化学物质。”
Mack解释说,例如在混合活性药物时,我们需要的自由溶剂的数量仅为实际使用量的7%,这部分溶剂参与化学反应。余下的56%是废物,需要后续处理。处理废物的EPA标准越来越严格。通过减少化学反应中的溶剂,就可以省去在传统化学方法中浪费的总溶剂量。
Mack说:“我们的目标是弄清溶剂对化学反应的影响,添加溶剂对反应的影响程度如何。如果我们能建立起使用这种无溶剂法的化学知识基础,我们就可以取代传统的、现阶段使用的化学方法。有些溶剂被认为对环境有害,目前最环保的有毒溶剂是化学家们通常使用的非极性分子(由塑料和布中得到)。它们其实是有毒、致癌、高不稳定性。通过化学反应,这些物质进入大气后,加剧了环境污染和臭氧损耗。所以,如果我们在化学反应中减少甚至消除这些物质的使用,就是一种保护环境的途径。”
Mack解释说,这种无溶剂化学反应不仅减少环境污染,也节约资金(通常节约资金与可持续发展矛盾)。机械化学反应中的金属瓶可以重复使用。长期使用的传统金属催化方法需要使用昂贵的金属(如黄金、铱),贵金属在反应中都损失掉了。机械化学反应使用金属瓶或者金属箔,并将其作为催化材料。金属不会消耗殆尽,相反会被回收利用。所以,一旦利用不同的金属瓶材料,就可以进行各种不同的化学反应。
新材料在线编译整理——翻译:陈琼 校正:摩天轮
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