绿色化学

绿色化学是一门新兴的化学分支，以“原子经济性”为原则，研究如何在产生目的产物的过程中充分利用原料，减少有害物质的释放。绿色化学旨在从物质产生的源头控制废物的产生，减少对环境的污染。

Paul Anastas 和John C Warner 提出绿色化学的12 项原则：

1．防止废物：设计化学合成方法防止废物的产生，从而无需进行废物的处理。

2．设计更安全的化合物和产物：设计更有效，而且低毒或无毒的化合物。

3．降低化学合成方法的危险性：降低或消除生成产物的合成方法对人类及环境的毒性。

4．使用可再生的原料：使用可再生的原料而非消耗型原料；可再生的原料一般来源于农产品或是其他过程产生的废物；消耗型原料一般来源于，石油天然气煤矿物等。

5．使用催化剂而非当量试剂：通过催化反应将废物的量降到最低。催化剂是指少量而可以多次催化反应进行的试剂，而当量试剂一般过量且只能反应一次。

6．避免化合物的衍生物：避免使用保护基团或其他暂时的修饰，衍生物的产生将使用额外的试剂，并产生废物。

7.使原子经济最大化：最大比例的利用起始反应物的原子。

8．使用更安全的溶剂和反应条件：避免使用溶剂，混合物分离试剂，和其他的辅助化合物。如果必须使用这些化合物，选择无害的物质。如果需要使用溶剂，尽量选择水。

9．提高能源效率：可能的话，在常温常压下进行反应。

10．设计可降解的产物：产物在使用后，应可降解，而不会在环境累积。

11．全程分析并防止污染：再生产过程中进行全程监控，以减少或消除副产物的生成。

12．使事故的可能性降到最低：设计化合物及其状态（固态，液态，气态），以降低爆炸，火灾，泄漏发生的可能性。

纳米化学:

纳米材料从尺寸大小来说，通常产生物理化学性质显着变化的细小微粒的尺寸在0.1 微米以下（1微米＝1000 纳米），即100 纳米以下。因此，颗粒尺寸在1～100 纳米的微粒称为超微粒材料，也是一种纳米材料。 纳米级结构材料简称为纳米材料(nano material)，是指其结构单元的尺寸介于1 纳米～100 纳米范围之间。由于它的尺寸已经接近电子的相干长度，它的性质因为强相干所带来的自组织使得性质发生很大变化。并且，其尺度已接近光的波长，加上其具有大表面的特殊效应，因此其所表现的特性，例如熔点、磁性、光学、导热、导电特性等等，往往不同于该物质在整体状态时所表现的性质。举例如下：

1．纳米改性涂料:

实验研究表明，在各类涂料中添加纳米材料，如纳米TiO2，可以制造出杀菌、防污、除臭、自洁的抗菌防污涂料，广泛应用于医院和家庭内墙涂饰；防紫外线涂料，用于生产防紫外线阳伞；吸波隐身涂料，用于隐形飞机、隐形军舰等国防工业领域及其他需要电磁波屏蔽场所的涂敷。

2．纳米陶瓷:

氧化钇锆是一种应用广泛的陶瓷材料，用纳米氧化钇和氧化锆能在较低温度下烧结成氧化锆陶瓷，具有很高的强度和韧性，可用作刀具和耐磨零件，也可制成陶瓷发动机部件。此外，稀土氧化物等纳米材料可以掺入普通陶瓷粉，喷涂在陶瓷基体上形成无机陶瓷腊（膜），代替聚四氟乙烯有机膜，做成耐热、无铅、不粘的日用陶瓷炊具.