2007总统绿色化学挑战奖（一）
胡艳红  编译
　　“更为清洁、更为经济、更为美好的化学”，这是总统绿色化学挑战奖背后的科学家们经常提到的口号。2007
年美国总统绿色化学挑战奖于6月26日在美国华盛顿国家科学院揭晓，超过100家公司和个人被提名，其中有5
家公司和2位个人获得了美国国家环保署颁发的这一奖项。至此，代表绿色化学领域创新成果的美国总统绿色化学
挑战奖成功举办12年。本刊将对各个获奖项目进行摘要刊登，希望对国内化工界相关人士有所启发。

变更合成路线奖
    获奖者：Kaichang Li, c教授；哥伦比亚林产品公司（Columbia Forest Products）；美国赫克力士集团公司
（Hercules Incorporated）
    获奖原因：开发成功环境友好型木材胶粘剂并实现商业化应用
　　自1940年以来，木质复合材料工业一直采用人造胶粘剂粘合板材制备胶合板、粒片板和纤维板等板材。该行业
已成为甲醛基胶粘剂如酚醛树脂和脲醛（UF）树脂用胶粘剂的主要使用者，但因甲醛是致癌物质，而甲醛基树脂粘
合的板材在制造及使用过程中会释放甲醛，对工人和消费者造成危害。
　　受到黏附在岩石上的贝类中蛋白质表现出的卓越粘合性能的启发，俄勒冈州州立大学Li教授研究组发明了基于
丰富的可再生大豆粉的环境友好型木材胶粘剂，Li教授仿造贝类胶粘蛋白，对大豆蛋白中的氨基酸进行了改进。而
Hercules公司则主要负责提供固化剂和研发将产品商业化应用于胶合板的专有技术。
　　在俄勒冈州州立大学、哥伦比亚林产品公司（CFP）及Hercules公司的共同努力下，已经在他们内部实现了大
豆基粘合剂的商业化，产品主要用于生产具有成本竞争力的胶合板和粒片板。大豆基胶粘剂不含甲醛，属环境友好
型胶粘剂，与UF树脂相比，更具成本优势，且强度和防水性能更好。目前CFP公司的所有胶合板工厂均使用这种大
豆基胶粘剂，替代了2006年超过4700磅（1磅=453.6g)毒性UF树脂，为每个CFP工厂减少有毒气体污染（HAPs）
排放约50%～90%。目前该新型CFP胶合板以PureBondTM的商品名出售，2007年CFP公司将计划用这种大豆基胶粘
剂替代其粒片板工厂的UF树脂，同时还会推荐其他制造商也采用该项技术。
　　对于家具、厨房用品及其他木质复合材料的制造商和使用者来说，选用该项技术能达到人们所追求的零甲醛标
准，显著改善家居和办公区的空气质量。该技术实现了成本竞争力和环境友好型胶粘剂对毒性UF树脂的第一次替代，
极大地提高了美国木材公司在全球的市场竞争力。此外，由于该项技术使用大豆粉为原料，也为大豆种植者带来了
更多的经济效益。

变更反应条件奖
    获奖者：Headwaters Technology Innovation
      获奖原因：采用选择性纳米催化技术直接合成过氧化氢（双氧水）
　　过氧化氢（H2O2）属于清洁型、多用途环境友好型氧化剂，在许多制造过程中可取代对环境有害的氯化氧化剂。
但是，现有的H2O2生产工艺采用蒽醌法工艺，该工艺所需的蒽醌工作溶液含有几种有毒化学品，首先溶液在催化剂
作用下加氢生成蒽氢醌，再氧化释放出H2O2，H2O2经汽提塔从溶液中分离出来，然后经真空蒸馏浓缩。该工艺比较
复杂、费用和能耗均较高。尽管多数工作液可以再循环利用，但该工艺产生的蒽醌类副产物对环境会造成污染。
　　HTI研究组已经开发出一种专有催化剂技术，能够由H2和O2直接合成H2O2。该突破性工艺采用牌号为“NxCatTM”
的贵金属钯-铂催化剂，消除了传统工艺存在的所有有害反应条件、化学品及产生的不受欢迎的副产物。新工艺使用
无毒可再生的原料，不产生有毒废弃物，提高了产率，降低了能耗和资金费用。
　　NxCatTM催化剂的工作原理在于它能恰到好处地控制表面形态。HTI已经设计了一系列的分子模板技术
（molecular templates）和底物，以维持催化剂结晶形状、粒度、组成、分散及稳定性。该催化剂具有相同的4nm
的特征尺寸，能够确保空气中H2浓度低于4%（低于H2的可燃极限），H2O2选择性可达100%。
　　NxCatTM技术提供了一种操作简单且商业可行的H2O2制造工艺。在与德固赛AG（H2O2主要生产商）合作过程
中，HTI公司成功地将其NxCatTM技术应用于合作示范装置并于2006年完成示范装置的建设。采用该装置，合作者
能够收集全规模装置所需的设计数据，该装置将于2009年开始商业化生产。NxCatTM工艺可显著降低H2O2成本，
产生的H2O2在价格上更具竞争力，增强了厂商对工业用氧化剂的市场接受能力。（未完待续）