材料化学结课论文汇总

第一篇：材料化学结课论文汇总

新型可降解材料聚乳酸

摘要：随着时代的进步，科技的发展，我国在各方面都进入了高科技和新型功能材料的领域。比如说在功能材料应用这方面，我国已经引进并且也自己研发了许多新型功能材料，使我们的工业生产和日常生活都得到了实惠，也为我们提供了诸多方便。

功能材料是指那些具有优良的电学、磁学、光学、热学、声学、力学、化学、生物医学功能，特殊的物理、化学、生物学效应，能完成功能相互转化，主要用来制造各种功能元器件而被广泛应用于各类高科技领域的高新技术材料。本文主要介绍了新型可降解材料——聚乳酸的两种合成方法、基本性能、降解机理以及如何延长其使用寿命和前景展望。

关键词：聚乳酸；合成；降解；使用寿命

聚乳酸（PLA）是以玉米为主要原料，经发酵制得乳酸，再经聚合而制成的高分子材料，具有良好的生物相容性和生物可降解性。PLA可像聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等热塑性塑料那样加工成各种产品，如薄膜、包装袋、包装盒、食品容器、一次性快餐盒、饮料用瓶、药物缓释包装剂等。

聚乳酸的生产方法

聚乳酸的合成有两种方法，即乳酸直接聚合法和环丙交酯开聚合法。

1.1直接缩聚法

直接缩聚法是乳酸的直接脱水缩聚，其聚合工艺短，对聚合单体的要求与普通缩聚单体的要求一致，但所得聚乳酸分子量小，且产品性能差，易分解，实用价值小。

1.2间接聚合法

间接聚合法因为是环状二聚体的开环聚合，不同于一般的缩聚，没有小分子水生成，所以不需要进行抽真空排除小分子，聚合设备简单，此法所得聚乳酸分

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子量高达数万乃至数百万，机械强度高。近年来，为便于工业化生产，主要集中在开环聚合的高效催化体系，新型结构和组成的共聚物的合成等方面的研究，以制备更高分子量的聚乳酸。

聚乳酸的基本性能

聚乳酸是其中一种研究较多和性能较好的可生物降解的高分子材料。乳酸有非常好的透明性，可在牛物体内分解、吸收，同时其力学性能可和通用塑料媲美。聚乳酸制品废弃后在土壤或水中，会在微生物的作用下分解成二氧化碳和水，随后在太阳光合作用下它们又会成为淀粉的起始原料，对人体无害，具有良好的生物相容性。聚乳酸现已成为生物降解医用材料领域中最受重视的材料之一。目前，聚乳酸已被广泛应用于药物控制释放材料、免拆手术缝合线和注射用微胶囊、埋植剂、骨材料、眼科材料等。此外，聚乳酸还可用于农业、包装材料、日用杂品等领域。聚乳酸的降解

乳酸是一种性能优异的生物降解材料，能被酸、碱、生物酶等降解，降解的最终产物是CO2和H2O，对环境无污染。早已公认为是最有前途的医用可降解高分子材料。

3.1聚乳酸的降解机理

PLA作为聚酯类材料，其降解分为简单水解降解和酶催化降解。简单水解降解是酯化反应的逆反应，起始于水的吸收，小分子的水移至样品的表面，扩散进入酯键或亲水基团的周围。在介质中酸、碱的作用下，酯键发生自由水解断裂，样品的数均分子量缓慢降低，当分子量降低到一定程度，样品开始溶解，生成可溶的降解产物。

3.2 影响聚乳酸降解的因素

聚乳酸所处环境对其降解有很大关系，凡是能引起酯键断裂的因素都可以使聚乳酸发生降解，主要的因素有微生物、酶、聚合结构，此外如氧的存在与否、pH值、温度、湿度等也对其有影响。

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(1)微生物 微生物降解是聚乳酸在自然界中最普遍存在的降解方式，聚乳酸可以被多种微生物降解。研究结果表明，镰刀酶念珠菌、青霉菌都可以完全吸收D，L-乳酸，部分还可以吸收可溶的聚乳酸低聚物。聚乳酸的生物降解过程是间接的，是通过主链上不稳定的键水解而成低聚物。然后在酶的作用下进一步降解为水和二氧化碳，其中也包含大分子在链端开始的酶的同化作用。PLA的酯键水解在整个聚合物内发生，但是如果微生物不能到达聚合物内部，则进一步的降解只能在聚合物的表面发生。

(2)酶 聚乳酸由于在主链上含有酯键，可以被酯酶加速降解。研究表明在根霉属菌脂肪酶、猪胰腺脂肪酶、猪肝脏的羧基 酯酶这几种酶中，根霉属菌脂肪酶对聚乳酸的降解能力最强。降解的程度随着时间的延长而增加。在无定形区域21天后可完全降解，而在结晶区域却降解得很慢，21天后降解30％左右。这是由于在结晶区域分子结构排列紧密，酶分子很难进入到聚乳酸分子内部，因此降解速度很慢。(3)聚合结构 对于聚乳酸的降解速度，聚乳酸的聚合结构对其影响很大，包括化学结构、物理结构、表面结构等，由于聚酯类高分子含有易水解的化学键，有较快的降解速度。但当其固态结构不同时，不同聚集态的降解速度为：橡胶态>玻璃态>结晶态。聚乳酸材料一般是在固体状态下应用的，同态的聚乳酸是部分结晶的高分子，结晶区的分子链堆积得非常紧密，对聚乳酸的降解速率有很大的影响。另外影响聚乳酸降解的因素还有分子量。

4提高其使用寿命的主要方法

影响聚乳酸高分子降解的因素繁多，但主要可分为材料特性和水解条件两大类。

4.1 加入抗氧化剂

无论是简单的有机分子，还是高分子或者生物体内进行的氧化，大多是自由基过程，一旦体系中生成自由基，经过自由基链式反应，氧化便可很快地进行下去。这些物质被氧化后失去了原有的有益属性。防止有机物氧化的方法很多，但加入抗氧剂则是有效和方便的方法。所谓抗氧剂是指那些能防止或阻缓有机材料氧化的化合物，它可以捕获活性游离基生成非活性的游离基，从而使连锁反应终止；或者能够分解氧化过程中产生的氢过氧化物生成稳定的非活性产物，从而中断连锁反应。

4.2硝酸表面处理

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在复合材料的降解过程中 界面降解是导致材料性能下降的重要因素 通过碳纤维的硝酸处理并以化学键结合的方式可有效改善复合材料的界面结合状况 使其综合性能得到显著提高。经硝酸处理后的PLA高分子材料初期降解很缓慢 其横向剪切强度在前5d内仅降低了1.7%而后期则降解速度加快 考虑到酯键的键能及其亚稳定性 可以认为它是处于基体与增强体之间的具有 自愈能力 的化学键 而且这种化学键一直处于不断形成和断裂的动态平衡状态中。这样不仅阻止了水等低分子物的破坏作用 而且由于这些低分子物的存在起到了松弛界面局部应力的作用。因此，经硝酸处理的PLA高分子材料初期的降解速度极为缓慢但当这种自愈能力的动态平衡被破坏后，界面降解就会以较快的速度进行 反映到横向剪切强度曲线上，其后期下降加快。

4.3酸性和干燥的环境

马晓妍等的研究发现聚乳酸在去离子水、0.0lmol/L盐酸溶液、PH=7.4磷酸缓冲液、0.0lmoL/L氢氧化钠溶液四种降解介质中的降解速率如下递减：碱液>酸液>去离子水>缓冲液。在碱液中的降解速率最快．是因为聚乳酸水解生成的羧酸产物与碱中和，促进了水解反应向正反应方向进行。聚乳酸在磷酸缓冲液中的降解．虽然生成羧基使溶液酸性增加．但是由于磷酸缓冲液可以保持溶液的pH在一个恒定的范围内。因此降解较慢。而在去离子水中，由于聚乳酸水解产生的羧基可以催化和加速醣键的水解．所以聚乳酸在去离子水中的降解比在磷酸缓冲液中快。

钱以宏等专门对聚乳酸在不同湿度下降解性能进行了研究。结果显示相对湿度为88％时的降解速度是相对湿度20％时的降解速度的3倍以上。环境湿度越大，温度越高，水解就越快，降解时间便越短。

4.4改变PLA的分子结构

分子结构是影响聚乳酸类材料特性的重要因素。端基的种类对PLA的降解也有重要的影响。S.H.Lee等合成了不同端基(胺基、氯酰基、羧基和羟基)的聚乳酸并对其降解性进行了研究，发现NH2—PLA、Cl—PLA比COOH—PLA、OH—PLA的降解速度较

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慢，说明NH2—PLA和Cl—PLA有一定的抗水解性能。可能由于Cl和NH2的极性比OH-的小，导致较低的降解情况。

5.结语

在日益重视环保和能源的2l世纪，由于聚乳酸以淀粉等可再生资源为原料，并可完全生物降解为二氧化碳和水，属于绿色环保材料，符合可持续发展战略，因而日益受到重视。因其具有优良的应用特性，且极易改性以满足各种需要，应用面日益拓宽，涵盖了医用材料、包装材料、日用塑料制品、纺织面料、农用地膜、地毯、家用装饰品等。

随着对聚乳酸研究的不断深入，相信在不久的将来，人们将克服生产规模小、规格品种不全、价格较贵的问题。同时能够自主地控制聚乳酸的降解速度，提高其使用寿命，使得聚乳酸高分子材料的前景更加光明。

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参 考 文 献

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[3] 刘磊，吴若峰．聚乳酸类材料的水解特征[J]．合成材料老化与应用，2006，35(1):44-48

[4] 王刚，王鉴，王立娟等，抗氧剂作用机理及研究进展．合成材料老化与应用，2006年第35卷第2期：38-42

[5] 杜慧玲 齐锦刚 庞洪涛 等;表面处理对碳纤维增强聚乳酸材料界面性能的影响[j];材料保护,2003,36(2):16

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[7] 钱以宏．聚乳酸酯及其降解特征[J]．纺织导报，2004,(4):38-40.

第二篇：绿色化学结课论文

绿色化学结课论文——

我的“中国梦”之

绿色化学，绿色生活

学院：物理化学学院

专业：应用化学1001

学号：311013030103

姓名：郝一影

目录

一、绿色化学的概念……………………………………………………1

二、绿色化学的发展背景及主要特征

2.1绿色化学的产生与发展……………………………………

12.2绿色化学的主要特征………………………………………2

三、绿色化学的研究内容及原则

3.1主要的研究方向……………………………………………

23.2绿色化学研究的十二原则…………………………………3

三、绿色化学的重要性

4.1对化学工业待影响…………………………………………

44.2对人类生活的影响…………………………………………4

四、绿色化学的研究成果

5.1绿色化学在合成有机物上的应用……………………………

45.2绿色化学在水处理中的应用…………………………………4

5.3绿色化学在农药中的应用……………………………………5

六、践行绿色生活

6.1化学体现在生活的各个方面…………………………………6.2践行绿色生活，从小事做起…………………………………6

七、参考文献……………………………………………………………7

绿色化学，绿色生活

摘要：随着污染严重、资源耗费和工业发展,导致人类面临着严重的环境问题。人类已经意识到今天所面临的困境的根源，是发展模式的问题。然而，无论是传统的发展模式还是“可持续发展”的模式中，化学始终扮演着“中心科学”的角色。绿色化学是化学学科发展的必然选择，是化学发展的高级阶段。绿色化学研究的目标就是从根本上实现化学工业的“绿色化”，达到环境，经济，社会三方面的和谐发展。绿色化学产生于20世纪60年代,它实质上就是阻止污染,即从“根本”上治理环境。而绿色生活不仅仅是指通过绿色化学达到的一些目标，也要求我们作为地球人从身边小事做起，讲究低碳环保，保护环境。

关键字：绿色化学，绿色生活，可持续发展，保护环境，从我做起，从身边小事做起

一、绿色化学的概念

随着21世纪环境污染问题的加重,绿色化学被提出,绿色化学也叫环境友好化学,它是从源头上阻止污染的新兴学科。“绿色化学”由美国化学会（ACS）提出，目前得到世界广泛的响应。其核心是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染；反应物的原子全部转化为期望的最终产物。按照美国《绿色化学》(GreenChemistry)杂志的定义绿色化学是指在制造和应用化学产品时应有效利用(最好可再生)原料,消除废物和避免使用有毒的和危险的试剂和溶剂。而今天的绿色化学是指能够保护环境的化学技术.它可通过使用自然能源，避免给环境造成负担，避免排放有害物质，利用太阳能为目的的光触媒和氢能源的制造和储藏技术的开发，并考虑节能、节省资源、减少废弃物排放量。

绿色化学又称“环境无害化学”、“环境友好化学”、“清洁化学”，绿色化学是近十年才产生和发展起来的，是一个“新化学婴儿”。它涉及有机合成、催化、生物化学、分析化学等学科，内容广泛。绿色化学的最大特点是在始端就采用预防污染的科学手段，因而过程和终端均为零排放或零污染。世界上很多国家已把“化学的绿色化”作为新世纪化学进展的主要方向之一。

二、绿色化学的发展背景及主要特征

化学在为人类创造财富的同时，给人类也带来了危难。而每一门科学的发展史上都充满着探索与进步，由于科学中的不确定性，化学家在研究过程中不可避免地会合成出未知性质的化合物，只有通过经过长期应用和研究才能熟知其性质，这时新物质可能已经对环境或人类生活造成了影响。传统的化学工业给环境带来的污染已十分严重，目前全世界每年产生的有害废物达3亿吨～4亿吨，给环境造成危害，并威胁着人类的生存。严峻的现实使得各国必须寻找一条不破坏环境，不危害人类生存的可持续发展的道路。化学工业能否生产出对环境无害的化学品？甚至开发出不产生废物的工艺？绿色化学的口号最早产生于化学工业非常发达的美国。1990年，美联邦政府通过了一个“防止污染行动”的法令，该法令条文中第一次出现“绿色化学”一词，1991年，“绿色化学”由美国化学会（ACS）提出并成为美国环境保护局的中心口号，并立即得到了全世界的积极响应。1998年，P.T.Anastas和J.C.Warner出版了“Green Chemistry：Theory And Practice”，这是绿色化学发展史上的里程碑。总之，绿色化学在近十几年受到了世界各国的高度重视，也取得了一定程度的发展。

绿色化学是从源头上解决污染的一门科学，对环境保护和社会的可持续发展具有重要的意义，它的主要特征为：（1）体现人与自然的和谐，是自然科学与社会科学发展的统一；（2）强调原子经济性反应，实现废物的零排放；（3）体现化学与化工等发展与融合，目的是实现清洁生产；（4）要尽可能优先地使用催化技术；（5）工艺条件尽可能的温和，以减少能耗和提高安全性。

三、绿色化学的研究内容及原则

内容：近年来，绿色化学的研究主要围绕化学反应、原料、催化剂、溶剂及产品的绿色化来进行的。研究内容主要包括：（1）化学反应的绿色化：寻求安全有效的反应途径，如开发原子经济反应、提高反应的选择性等；（2）原来的绿色化：选择安全有效的反应原料如采用无毒无害的原料、以可再生资源为原料等；（3）溶剂的绿色化：如采用无毒无害的溶剂；（4）催化剂的绿色化：如采用无毒无害的催化剂；（5）产品的绿色化：设计安全有效的目标分子、制造环境友好产品等；（6）化工生产的绿色化：寻求“零排放”的工艺过程和安全有效的反应条件等。英国Crystal Faraday协会在2004年提出了目前绿色化学的 8个关键技术领域：绿色产品设计；原料；新型反应；新型催化剂；溶剂；工艺改进；分离技术；支撑技术

总之，绿色化学的核心问题是：（1）研究新的反应体系包括新的、更安全的、对环境友好的合成方法和路线；（2）采用清洁、无污染的化学原料包括生物质资源；（3）探索新的反应条件，如采用超临界流体和环境无害的介质；（4）设计和研究安全的、毒性更低的或更环保的化学产品。

十二原则：1998年，Anastas和Warner提出了绿色化学的十二原则，目前已为国际化学界所公认，它也为绿色化学与技术研究的未来发展指明了方向。

绿色化学的十二条原则：

 防止废物——设计化学合成方法，防止废物的产生，从而没有废物需处理或净化。

 设计安全的化学品和产品——设计更有效，同时较小毒性或无毒的化学产品。

 设计较小危险性的化学合成方法——设计使用或产生对人类健康和环境无害或较小毒性的物质的合成方法。

 使用可再生资源——使用可再生的原料而非消耗性原料；可再生的原料一般来源于农产品或其他过程产生的废物；消耗型原料一般来源于石油、天然气等。

 使用催化剂，而不是化学计量试剂——通过催化反应使废物的产生量降到最低。催化剂的使用量较小，并且能多次使用。化学计量试剂一般过量切只能反应一次。

 避免化学衍生物——如果可能，尽可能避免不必要的衍生物。衍生化需使用额外的试剂，并产生额外的废物。

 最大化原子经济性——应该设计合成方法，使得反应的最终产物含有最大比例的起始材料。

 使用安全的溶剂和反应条件——应避免使用如溶剂、分离剂或其他辅助性化合物。如果必须使用，应该用无毒的。 提高能量效率——可能的话，应在常温和常压下进行合成反应。 设计使用后可降解的化学品和产品——化工产品影被设计成在完成使命后能降解为无毒的物质，而不在环境中累积。

 防止污染的实时分析——生产过程中实时监控，以减少副产物的产生。 最小化事故的可能性——设计化学品及其状态（固态、气态、液态），以降低爆炸、火灾、泄漏等事故发生的可能性。

四、绿色化学的重要性—对化学工业及人类生活的影响

迄今为止，化学工业的绝大多数工艺都是20多年前开发的，当时的加工费用主要包括原材料、能耗和劳动力的费用。近年来，由于化学工业向大气、水和土壤等排放了大量有毒、有害的物质。以1993年为例，美国仅按365种有毒物质排放估算。化学工业的排放量为30亿磅。因此，加工费用又增加了废物控制、处理和埋放、环保监测、达标、事故责任赔偿等费用1992年，美国化学工业用于环保的费用为1150亿美元，清理已污染地区花去7000亿美元。1996年美国Dupont公司的化学品销售总额为180亿美元。环保费用为10亿美元。所以，从环保、经济和社会的要求看，化学工业不能再承担使用和产生有毒、有害物质的费用，需要大力研究与开发从源头上减少和消除污染的绿色化学。

另一方面，这些化学工业排放到大自然中的有毒有害物质造成了环境污染，破坏了生态平衡，已经严重危害到了人类的生存。比利时的马斯河谷事件、美国多诺拉事件、英国伦敦的烟雾事件、日本水误事件等等都是大自然给人类的警示，也将传统化学的弊端赤裸裸的揭示了出来，这也是绿色化学最早被提出的一原因之一，也恰恰说明了绿色化学研究的重要性，它已经关系到了人类存亡的问题。

五、绿色化学的研究成果

1.绿色化学在合成有机物上的应用

1991年美国著名有机化学家Trost首先提出了原子经济性的概念，认为高效的有机合成应最大限度地利用原料分子中的每一个原子，使之结合到目标分子中，实现零排放。目前在大工业品中，如氢甲酰化反应、Ziegler-Natta 聚合、从丁二烯和氢氰酸合成己二腈等都是原子经济性反应的典范。2.绿色化学在水处理中的应用

在工业用冷却水中加入高效稳定剂，可将生产中的直流冷却水(一次性用水)改成循环冷却水，从而节省大量的淡水资源。从绿色化学的角度考虑，新型缓蚀剂是用铂酸盐替代原来的铬酸盐和重铬酸盐，由脂肪胺替代芳香胺，其毒性和污染性都显著降低，如用绿色产品聚天冬氨酸替代原来的有机磷酸铬和磷酸盐类。中水是生活污水和工业污水经绿色化学技术处理以后，可用于工农业生产的非饮用水。近年来淡水资源日趋紧张，中水的生产越来越得到人们的重视，我国在北京、上海等地先后建成了具有一定规模的中水生产装置。3.绿色化学在农药中的应用

由于农药及其在环境介质间传递所引起的污染很难根治，近年来研究者的注意力从农药的强杀伤力和广谱性上逐渐转移到高选择性和环境友好型农药的研究上来，高效、安全的农药品种在市场上渐唱主角。在众多的新型农药中，生物农药可以说是绿色农药的首选。近年来，我国已经生产了一些植物源农药，用于绿色食品生产中，如苦楝素、鱼藤酮、苦参碱、藜芦碱等，绝大部分植物源杀虫剂都具有对人畜安全、不污染环境、不易使害虫产生抗药性等优点。开发单一活性异构体农药或降低产品中无效、低效性异构体的比例是当代农药生产的发展方向之一，如顺式氰戊菊酯、顺式氯氰菊酯的药效分别是氰戊菊酯、氯氰菊酯的4倍和2～3倍。目前生物农药还不能实现大规模的生产,进行大面积快速防治时效果不理想, 很难在短时期内成为农药的主力军。模拟天然物质结构合成、开发新剂型以及采用绿色合成技术生产低毒无害的绿色化学农药，将是未来农药的重要发展方向。

总之，虽然绿色化学还有许多地方需要不断持续深入的探索，许多地方还不是那么的完美，但它取得的一些成果已经应用到部分化学工业中，它正在不知不觉中改变我们的世界，我们的生活。

六、践行绿色生活

化学改变生活，我们的生活中的食品、化妆品、交通工具等等各个方面处处都有化学的影子，在科学家们努力研究绿色化学的同时，我们也应该在生活中践行绿色生活。所谓“绿色”就是环保、健康、安全与节省，做到绿色生活会让生活变得更加美好。

打造绿色生活，可以从点点滴滴生命细节开始：着手减少室内有害气体（不喷发胶）、悬浮颗粒及电磁辐射的污染。纯天然的植物提取物并非都是健康的，自制真正适合自身的护肤品。杜绝加工食品、含有多种添加剂或经过辐射处理的食品，选用绿色食品。把大自然带回家，但并非所有物种都适合你的家。用肥皂水而非洗车香波洗车。简便无毒而不残忍的方法解决蟑螂、蚂蚁和苍蝇。巧妙清洗孩子的衣物。

绿色生活还要求人们通过自己的努力，过一种安全健康、无公害、无污染的生活；是人类通过自身包括生活举止在内的所有实际行动，来实践对生态环境的保护；它的最终目的则是要使人们的生活方式与天然节奏和自然循环相一致。因此，绿色生活是新世纪的时尚，它体现着一个人的文明与素养。同时绿色生活也是一种生活态度。

绿色生活让我们一起从身边小事做起，在日常生活中，要做到不吃野生动物，尽量选择有机食品和健康食品食用，减少粮食浪费等；节约用水；绿色出行，尽量乘坐公交车或者骑自行车，少开私家车。而我们作为大学生，更应该努力做到绿色生活。节约电能，可以不开灯的情况下尽量不开灯，也要注意关闭那些不必要开的灯，尽量到人多的环境自习；多用邮件少用纸：无论何时，只要可能的情况下，选择用邮件传送文件来代替打印可以降低用纸量。我们可以做到的还有很多，相信在我们的共同努力下我们的家园会越来越美好，我们的生活也会更美好！美丽中国将不再是梦！

参考文献

沈玉龙，曹文华.绿色化学[M].北京：中国环境科学出版社，2009.1-24.陈艺.绿色化学与生活[J].现代交际，2012，10.贡长生.绿色化学——我国化学工业可持续发展的必由之路[J].现代化工, 2002，22（1）.闵恩泽，吴巍.绿色化学与化工[M].北京：化学工业出版社，2000.仲崇立.绿色化学导论[M].北京：化学工业出版社，2000.胡利红，覃章兰，朱传方.绿色化学——十年发展回顾[J].化学通报

2002，65：W61 纪红兵，佘远斌.绿色化学化工基本问题的发展与研究[J].化工进展，2007，26（4）：605-614.冯辉霞，张婷，王毅，等.可持续发展观的化学发展目标： 生态化学[J].生态环境，2007，16(5）：1578--1582.贡长生，张克立.绿色化学化工实用技术[M].北京：化学工业出版社，2002.单永奎.绿色化学的评估准则[M].北京：中国石化出版社，2006.薛兴福，舒子斌，杨华.可持续发展指导下的化学——绿色化学[J].云南环境科学，2005，24（4)：22--24.Clark J H，Lancaster M.绿色化学——化学工业走向可持续发展和具有竞争力的有效途径[J].自然杂志，2000，22（1）：1--6.

第三篇：化学与军事结课论文

化学与军事结课论文

班级:劳动与社会保障09-1班

姓名:温宇迪 学号:540909040142

化学与生活

人类正面临有史以来最严重的环境危机，由于人口急剧的增加，资源的消耗日益扩大，人均耕地、淡水和矿产等资源占有量逐渐减少，人口与资源的矛盾越来越尖锐；环保问题就成为经济与社会发展的重要问题之一。作为国民经济支柱产业之一的化学工业及相关产业，在为创造人类的物质文明作出重要贡献的同时，在生产活动中不断排放出大量有毒物质，化学工业也为环境和人类的健康带来一定的危害。发达国家对环境的治理，已开始从治标，即从末端治理污染转向治本，即开发清洁工业技术，消减污染源头，生产环境友好产品。“绿色技术”已成为21世纪化工技术与化学研究的热点和重要科技前沿。

绿色化学又称绿色技术、环境无害化学、环境友好化学、清洁化学。绿色化学即是用化学及其它技术和方法去减少或消除那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂、试剂、产物、副产物等的使用和产生。

化学可以粗略地看作是研究从一种物质向另一种物质转化的科学。传统的化学虽然可以得到人类需要的新物质，但是在许多场合中却既未有效地利用资源，又产生大量排放物，造成严重的环境污染。绿色化学则是更高层次的化学，它的主要特点是“原子经济性”，即在获得物质的转化过程中充分利用每个原料原子，实现“零排放”，因此既可以充分利用资源，又不产生污染。传统化学向绿色化学的转变可以看作是化学从“粗放型”向“集约型”的转变。绿色化学可以变废为宝，可使经济效益大幅度提高。绿色化学已在全世界兴起，它对我国这样新兴的发展中国家更是一个难得的机遇。

就化学对人类的日常生活的影响来说，化学在我们的日常生活中无处不在。首先，我们的衣、食、住、行无一不用到化学制品。

“民以食为天”，我们吃的粮食离不开化肥、农药这些化学制品。1909年哈伯发明的合成氨技术使世界粮食翻倍，如果没有他发明的这个化学技术，那么世界上就有一半的人得不到温饱，那么世界上就多了一半的人的生命面临危机了。加工制造色香味俱佳的食品就更离不开各种食品添加剂，如甜味剂、防腐剂、香料、味精、色素等等，多是用化学合成方法或化学分离方法制成的。

如果没有合成纤维的化学技术，那世界上大多数人就要挨冻了，因为有限的天然纤维根本就不够用。我国1995年的化学纤维产量为330万吨，其中90%是合成纤维。何况纯棉纯毛等天然纤维也是棉花、羊毛经化学处理制成的。再有就是合成橡胶，少了合成橡胶，世界上60亿人口又有多少亿人要穿草鞋过冬啊？合成染料更使世界多了一道多彩缤纷的亮丽风景线。所谓“丰衣足食”，是生命得以延续的保证。没有了化学，就没了保证。

生活离不开化学，遍观周围，几乎每件事物都与化学有关。化学是研究物质的性质、组成、结构、变化和应用的科学。自有人类以来就开始了对化学的探索，因为有了人类就有了对化学的需求。它与我们的生活息息相关，在我们的日常生活中无处不在。我国著名滑雪前辈杨石先生说：“农、轻、重、吃、穿、用，样样都离不开化学。”没有化学创造的物质文明，就没有人类的现代生活。

人是社会的人，社会是人的社会，因此可以从人与化学的关系去探讨化学对社会发展的重要性。

化学作为一门庞大的知识体系，能用来解决人类面临的问题，满足社的需要，对人类社会做出贡献。它的成就已成为社会文明的标志，深刻的影响着人类社会的发展。社会的发展离不开人类的发展，人类的发展离不开人的生存，而人的生存离不开化学。社会的一切发展，生命是基础。一切生命的起源离不开化学变化，一切生命的延续同样离不开化学变化。恩格斯说：“生命的起源必然是通过化学的途径实现的。”没有化学的变化，就没有地球上的生命，也就更不会有人类。是化学创造了人类，创造了美丽的地球。

总之，现代生活与化学是紧密相连不可分割的。不管是生命本身作为一个过程，还是生命得以维持所必须依赖的外在物质条件，都离不开化学。没有生命还有化学，没有了化学就绝对不会再有生命存在。化学是生命存在的支柱，也是社会存在和发展的支柱和动力。

第四篇：化学与社会结课论文

化学与社会结课论文

生态工业——生存挑战

姓名：

学号：0864134104 班级：装备08-1班 学院：机械工程学院

指导老师：杜金花 0 提要: 处于当今社会，我们应该如何发展，如何利用现有的资源和现代工业技术，又如何保护我们赖以生存土地、水、空气不遭到进一步的破坏，是摆在我们在生存与发展间一个迫切而严峻的课题。关注生态寻求与工业的结合为我们的可持续发展带来了新的思路。

关键词：环境、生态工业、发展、随着工业时代的进入，我们的生活节奏因为科技的力量快了起来。工业的成就也为我国的发展带来了巨大的辉煌。经过几十年的现代化建设，化工工业的突飞猛进，我们的科技实力在工业的创造上取得了举世瞩目的成就。但随之而来的是生存的挑战。由于化学工业的发展离不开矿产资源和能源的支持。在生产中还存在着巨大的浪费现象，并产生污染。再加上地球的自我净化能力是有限的。而我们的工业生产为满足人类的需求产量却有增无减。随之长生的废物量、污染物也与成就一样飞涨。地球处于破坏的饱和和过量压力下。使得经济与生存环境条件却成反比。我们生存的环境被破坏的支离破碎。在我们不断有新发现、新创造问世的时候。我们也面临着越来越多的各种难以解决的问题。所有的问题都在我们这个时代集中的爆发。使我们遭受巨大的损失。

当今我国工业的发展状况：

在我国的今天，由于科技水平还落后于发达国家水平。我国的产业主要是以初加工、粗加工为主，更多的是原料产品的声场，且很多的产业是西方禁止的高耗能高污染产业。发达国家为了减少污染和能源的消耗，就将这些产业移到不发达国家来生产，使得其不必破坏自己的环境。我国为了经济的持续发展，不惜牺牲环境来满足世界的需求。竭泽而渔的现象在中国的矿产资源地是普遍存在的。

在我国的主要经济支柱有轻工业的纺织、加工等产业重工业有钢铁、机械、石油、化工、建材、煤炭等。而其中大部分都是初级的高耗能高污染产业。且附加值很低。且随着时间的过去。很多的工业城市面临着资源枯竭，环境破坏，地层下沉等问题。严重制约着城市的可持续发展。

环境的发展变化过程：

（1）近代城市环境问题

从工业革命开始到八十年代发现南极上空的臭氧洞为止。工业革命从农业占优势的经济向工业占优势的经济的迅速过渡成为世界史的一个新时期的起点，此后的环境问题也开始出现新的特点，并日益复杂化和全球化。十八世纪后期欧洲的一系列发明和技术革新大大提高了人类社会的生产力，人类开始插上技术腾飞的翅膀，以空前的规模和速度开采和消耗着一次能源和其他自然资源。

工业化开始成为国家地位的标志，并迅速向全世界蔓延，在世界范围内形成发达国家和发展中国家的差别。工业化社会的特点是高度城市化。工业和城市同步发展。先是由于人口和工业密集，燃煤量和燃油量剧增，城市饱受空气污染之苦，随之而来是城市周围又出现日 益严重的水污染和垃圾污染、工业三废、汽车尾气更是加剧了这些污染公害的程度。

在二十世纪六、七十年代，发达国家花大力气对城市环境问题进行治理，并把污染严重的工业搬到发展中国家，以此方法解决了国内的环境污染问题和一些社会问题。随着发达国家环境状况的改善，发展中国家却开始步发达国家的后尘，重走工业化和城市化的老路，城市环境问题有过之而无不及，同时伴随着严重的生态破坏。从而引起全球共治污染的讨论。《哥本哈根协定》的全球关注。

(2)当代环境问题阶段

从1984年英国科学家发现到1985年美国科学家证实南极上空出现的“臭 氧洞”开始，人类环境问题发展到新的环境问题阶段。在全球范围内出现了不利于人类生存和发展的征兆，酸雨、臭氧层破坏和全球变暖是共同关注的三大全球性大气环境问题。与此同时，发展中国家的城市环境问题和生态破坏、一些国家的贫困化愈演愈烈，水资源短缺在全球范围内普遍发生，能源与矿产资源也相继出现将要耗竭的信号。

这一切表明，生物圈这一生命支持系统对人类社会的支撑已接近它的极限。还表明环境问题越来越复杂。从而引起了对温和工业的探索和讨论。走可持续发展，节能环保循环生态工业的声音不断出现。并有更多的组织和研究机构加入进来。用行动寻求新的发展方式和发展点。也成为解救地球挽救人类生存的任务和使命。

生态工业的特点：

生态工业是模拟生态系统的功能，建立起相当于生态系统的“生产者、消费者、还原者”的工业生态链，以低消耗、低（或无）污染、工业发展与生态环境协调为目标的工业。

生态工业通过模拟自然系统建立工业系统中的“生产者――消费者――分解者”的循环途径，建立互利共生的工业生态网，利用废物交换、循环利用和清洁生产等手段，实现物质闭路循环和能量多级利用，达到物质和能量的最大利用以及对外废物的零排放。

工业结构生态化把工业系统的结构规划成“资源生产”、“加工生产”、“还原生产”三大工业部分构成的工业生态链。资源生产部门是将研究可更新资源的生产和永续资源的开发利用，并以可更新的永续资源逐渐取代不可更新资源为目标，为工业生产提供初级原料和能源；在加工生产过程中无浪费、无污染，对于在加工生产中的废物还可以在资源生产部门提供的初级资源加工转换成满足人类生产生活需要的工业品；或交与还原生产部门将各副产品再资源化，或无害化处理，或转化为新的工业品。

以倡导生态工业特色经济发展为主，就是要不断地提升传统工业，推行体制创新和科技创新，运用先进的科学技术对旧的工艺和设备彻底进行改造，使之尽快地生长成为新的工业生态系统的组成部分。只有以经过彻底改造过的传统工业和全新的生态工业为主导，才能把生态特色经济发展起来。

可发展生态特色经济的发展领域：

大力发展生态农业、生态工业、生态旅游业，农业走无公害有机化之路，工业走无污染清洁化之路，旅游业走回归式园林化之路。保护、开发和利用文化生态资源，建设民族文化产业，对于发展以工业为主导的生态特色经济具有极为重要的意义。

（1）从宏观上使工业经济系统和生态系统耦合，协调工业的生态、经济和技术关系，促进工业生态经济系统的人流、物质流、能量流、信息流和价值流的合理运转和系统的稳定、有序、协调发展，建立宏观的工业生态系统的动态平衡。

（2）在微观上做到工业生态资源的多层次物质循环和综合利用，提高工业生态经济子系统的能量转换和物质循环效率，建立微观的工业生态经济平衡。避免高投入、高消耗、高污染”的局面发生，而生态工业将工业的经济效益和生态效益并重，从而实现工业的经济效益、社会效益和生态效益的同步提高，从战略上重视环境保护和资源的集约、循环利用，走可持续发展的工业发展道路。

（3）对资源进行合理开采，使各种工矿企业相互依存，形成共生的网状生态工业链，达到资源的集约利用和循环使用，为避免资源短缺、能源危机、环境污染提供可行的解决方案。使得工业经济效益和生态效益兼顾。

环境问题是由于发展不当而造成的，必须而且也只能在发展中加以解决。我们所说的发展，是可持续发展，绝不是高投入、高消耗、高污染的粗放型发展。我们面临着既要发展经济，又要保护环境的双重挑战。实现环境与经济“双赢”是正确处理经济发展和环境保护关系的重要方针，也是实现可持续发展的基本要求。目前，在理论和实践上都已初步探索出避免“先污染后治理”、实现可持续发展的政策措施。“十五”乃至“十一五”期间，我们通过经济结构的战略性调整，大力发展以工业为主导的生态特色经济，从根本上解决结构性污染的难题，减轻环境污染和生态破坏的压力。

工业生产中要实行清洁生产，建立生态工业园区，农业生产中要发展有机农业、生态农业，建设生态县市和生态乡村，创建生态城市，从而在环境保护与经济建设之间找到“最佳”结合点，在此基础上大力实施循环经济发展战略，充分利用资源和能源，最大限度地减少污染排放量，促进环境与经济之间达到相互协调的最高境界。只有实现了这样的目标和要求，我们才能说了以工业为主导的生态特色经济模式。

只有把工业发展与生态保护和利用有机的结合起来，才会使我国平稳快速安全的发展。才会避免污染、破坏、丢弃的老路。也会为老工业基地的振兴带来新的发展机遇，解决悬而未决的困扰难题。也为我国提出的西部大开发提供借鉴和科学理论支持。西部地区环境十分脆弱，一旦破坏很难恢复。为了促进西部地区的社会经济可持续发展，决不能重蹈覆辙。而生态工业的应用必将会带来非凡的成就。

我们面临着生存威胁、环境破坏、经济发展等问题。而这必须在我们的发展过程中解决。而不是只顾当前利益。而忽视将来的子孙后代。愿全国人民一起行动起来，为生态绿色的家园献智献力。

让我们生活在碧水蓝天的祥和世界。这里需要每个人的行动。

作者：任昭

指导老师（任课教师）：杜金花 时间：2010年10月31日

参考资料：《十一五规划》、《生态工业的发展》、《我国工业的发展状况》、《我国的环境问题》等

第五篇：化学与人类文明结课论文

华中农业大学 2015年本科生课程结

业论文

学院 ：经济管理学院 专业班级 ：会计1402班 姓名 ：王金权 学号 ：2014306200910

化学对人类社会生活的影响

王金权 2014306200910 经济管理学院 会计1402班

【摘要】

化学是研究物质的性质、组成、结构、变化和应用的科学。自有人类以来就开始了对化学的探索，因为有了人类就有了对化学的需求。全文从四个方面 着重阐述了化学在人类社会的整个发展过程中所起的重大作用，对人类社会生活产生的重大影响。指出人类社会的发展离不开化学的发展，化学在创造物质生活方面的贡献、化学对人类生存环境的影响、化学在调节生命和提高人体素质方面所起的作用、化学对社会文化发展的作用等不容忽视。【关键词】

物质生活 环境 人体素质 社会文化 【正文】

化学既是关于自然的科学，又是关于人的科学。在当代科学的发展中，它们正在走向统一。因此，现代化学不仅是认识生命过程进化的手段，也是人类生存的手段和获得解放的手段。它的各个研究领域都直接或间接地关系到人类社会的发展问题。随着社会的发展化学已成为一门满足社会需要的中心科学，创造着现代物质文明和精神文明，不断地影响着人类社会的发展和进步。

首先是化 学 对 人 类 创 造 物 质 生 活 的 贡 献。这个包括两方面的内容，一是提供粮食和控制人口，二是提供现代化的材料和新能源。

提供粮食和控制人口。全世界现在人口近62亿，全球粮食总量近18.78亿吨，其中约30－50％是由化肥得到的收益。每年有6000万人需要粮食援助，有8.62亿人营养不良。预计在2050年世界人口将达到93亿，面对着迅猛增长的人口，相应的粮食产量必须快速增加，以满足人的生活需求。所以在注重发展生物技术的同时，也得靠发展化肥和农药给予保证。每年被害虫和老鼠吃掉的粮食就很多，化学杀虫剂和灭鼠剂起了很大的作用。

提高植物光合作用的效率，充分利用太阳能，可为人类提供更多的粮食和资源。化学家和生物学家相互配合，利用现代激光光谱等先进技术可以有效地揭示光合作用的复杂的化学反应机制。这不仅有利于农业增产，而且可实现人工模拟光合作用，用于水分解和合氨气中。

生长调节剂是在很低剂量下就能调节动植物生理活动的一类化合物。它们具有促进植物生根、成长和提前开花结果以及培养无籽果实等多种调节功能，农业经济意义很大。化学家已经提取了数百种这样的天然化合物，发现它们具有很高的生物活性。采用化学手段增产粮食，提供化学营养品，仅是解决人类生活和生存问题的一个方面，控制人口增长也是十分重要的另一方面，因为地球是有限的，而且农田更是有限的。

虽然目前世界上已有不少国家和地区实行计划生育，但是世界人口增长速度仍是惊人的，人口爆炸危机依然存在。农田急剧减少，能源和资源过渡消耗，化肥、农药等化工产品污染环境，生态环境能承受得了吗？因此，积极开发医药化学和生物化学技术，提供有效而副作用小的避孕药和绝育手术，严格控制人口增长，甚至待人口达到一定高峰值之后出现负增长，是一种比较有效的长期对策。提供现代化的材料和新能源。代化学对不断提高生活质量和扩展消费生活方式提供着各种各样的新材料。当今世界棉花产量不十分充足，已远远不能满足人们衣着的需要。化学纤维工业每年已能提供1000多万吨产品。塑料不仅成为家具的结构材料和装饰材料，而且在建筑材料、通讯材料、包装材料等方面也有广泛用途。目前世界塑料年产量已达6000多万吨。先进的交通工具为日益频繁的社会交往和运输创造了方便条件。化学既能为其制造提供性能优良的结构材料，又为其运行提供高质量的燃料和润滑油。仅交通工具所需要的合成橡胶，世界年产量已达到800多万吨。现代化学科学技术的迅猛发展，尤其定向合成催化剂的开发、分子剪裁剪技术的采用，有可能制成各种得心应手的材料。

信息在人们的生活中占的地位越来越重要。现代信息技术的发展，大大改变了人们的时空观。可是信息技术不只是电子学的任务，而且与化学的关系也相当密切。如大集成电路的超精细加工、光导通讯等新的信息技术都有赖于化学功能材料的发展。

煤的气化和液化离不开化学，太阳能的开发利用需要化学，核能的开发利用也必须有化学工作者参加。氢能已被人们认为是最理想的能源，可是氢的制取方法尽管已有很多，但在经济性上都不够理想，所以仍有难度很大的化学问题等待人们去解决。化学储存能对氢的储存和太阳能的储存都有重大意义，是保证持续而有效地利用能源的重要手段。消除能源工业污染、提供燃料利用率和节能系作为解决能源问题的重要内容，化学的贡献也很大，因此化学工业本身就是产能和用能的重要部门。

水对于人类的意义，并不亚于信息和能源。生活用水，农业用水，工业、电力运输都需要用水。没有水，就根本不会有人类。可是地球上的淡水只占0.6％。目前解决水的办法，基本上都与化学有关，保护天然的淡水不受污染关系到化学废物的排放问题；人工降雨用的干冰也是化学物质；海水淡化越来越引起人们的注意，所采用的淡化技林，如离子交换技术、薄膜渗透技术、闪蒸技术等，都与化工技术密切相关；减少农作物和水库的水分蒸发也要采用化学技术，如在水库表面加化学“皮”。

其次是化学对人类生存环境的影响。地球的资源储量是有限的，尤其石油、天然氢和煤。它们既是当世界的主要能源，又是主要的化工原料。目前世界年总开采量已高达100亿吨以上，随着人口的不断增加，而能源却在不断地减少，粗略估算，现已查明的石油储量只能再开采40年左右。虽然煤的储量多些，可供开采200年左右，但待石油枯竭之后，煤的开发速度还会加快。能源和资源的大量开采和使用，不仅面临着枯竭危机，而且由于世界每年约有数亿吨化工产品倾销于社会，上百亿吨废物倾入地壳、江河、海洋和大气中，造成环境严重恶化，既会直接危害人类，又会扩散破坏生物圈，长期地影响着人类的生存。污染物的直接危害，可引发各种各样的疾病，如职业病、癌症、皮肤病、过敏症、心脏病、血液病等。间接的危害有臭氧层破坏、酸雨、温室效应、土地酸化或碱化、森林毁坏、生态失衡等。

人们在认识世界和改造世界的实践中越来越认识到，人类得到满足的程度愈高，所要付出的代价也愈大。人类要想长久存在下去，需抉择是只利用自然界甚至野蛮地征服自然界，还是重视保护自然界、使自然界和社会协调发展。化学在保护生态环境中处于不可替代的地位，起着独特的作用。大气中允许污染物（尤其剧毒物质）存在的限量很低，为ppb（10－9）级，甚至有的为ppb（10－12）级。现代物理化学测试技术已提供了这种可能性，如色谱－质谱联用方法能分离测出四氯二口恶英的22种导构体，而且每种测量限度都可达到ppb级。对那些高活性的化学物质形态，因无法采样送入实验室分析，或因跟踪探测污染物在大气中迁移变化而需要就地检测时，物理化学方法与遥感技术相结合，便提供了有效的检测分析技术。要解决化学工业造成的环境污染问题，还得靠化学自身的进步。当前要加强化工生产过程的改造，走发展化学高技术之路，开发“全消化”生产工艺，把原料全部“吃掉”，使废物减少到最低程度。其次是加强废物处理和监督，或开发废物再利用新的技术，化害为利，变废为宝，充分发挥化学“化”的能力作用。

然后是化学是调节生命过程和提高人体素质的重要手段。生命活动是最复杂的现象。在长期进化过程中，人体已经形成一个高度自我调节的开放系统。化学物质通过人体吸收和排泄而处于大循环中，影响着人体的结构与功能，并反映在人体的各种素质上。化学物质进入人体后，不仅起营养作用，还起调节、控制作用。人的生病和治病、衰老和疲劳以及脑活动与神经传导等，无不与化学物质有关。缺少维生素会加速老化，乳酸在肌肉内积累就会感到疲劳，钙离子水平调节视觉变化等。在人体内既有生物大分子，又有金属离子。它们可使一些生命物质激活或抑制，形成连锁式的化学反应和相应的生命过程，从而表现出各种各样的功能。

蛋白质是一类很典型的生命大分子。生命体内几乎所有的化学反应都是酶蛋白催化的；肌肉的收缩运动依赖于蛋白质分子相互作用而协调动作；蛋白质还具有作为氧载体和保护人体不受外界入侵的作用；神经系统的功能也依赖于蛋白质对外界刺激的鉴别、传递和扩大的作用；激素蛋白质综合地控制着各种细胞的生长活动。此外，还有肽与受体蛋白质如何相互作用而导致人体发生生理变化的？肽又是怎样与细胞表面蛋白质相结合而导致人的情绪和知觉发生变化的？等等。这都是人们为阐明复杂的大脑功能和人体控制机制必须解决的化学问题。

人的生命素质与社会素质是相通的，生命素质转化成社会素质后才能显示出更大的意义。在这种转化中化学因素的作用是不可忽视的，有些新的激素类化合物就能治疗起因于心理紊乱的精神病、性病、生殖病等疾病。健康的身体和饱满的情绪往往联系在一起。

化学和生物学相结合，研究人体生命化学机制，促进了医药学的发展，提高了控制病理的能力。药物化学探讨药物疗效与作用机制之间的关系，用药物成功地矫正了疾病状态出现的代谢不平衡现象，达到治病目的。

人工合成抗菌剂、抗病毒剂等抗生素药物，大大地降低了人的死亡率。药物化学也为治疗癌症、精神病、糖尿病等难治之症提供了比较有效的药物。最近发现多巴胺就是一种与精神分裂症有关的物质。多巴胺的发现有利于查明精神病发生的原因和机制，为研究效率高而副作用少的新药物提供新思路。

人体的物质素质和精神素质是相互影响的，人体内存在着许多相互反馈的化学作用机制，起着控制和调节局部乃至全身的作用。所以，研究人体生命过程的化学机制与控制，具有重大的理论意义和实际意义。

最后是化学对社会文化发展的作用。化学文化虽然是科学文化的一种亚文化，但它却是人类文化的重要组成部分。不论从文化的物质方面看，还是从文化的精神方面看，化学文化对人类全面发展的作用及影响，都是广泛而深刻的。化学文化和人文文化是相互推进的，人类就在它们相互结合和互动得到全面发展。

通过化学在创造物质生活方面的贡献、化学对人类生存环境的影响、化学在调节生命和提高人体素质方面所起的作用、化学对社会文化发展的作用四个方面的描述，我们可以清楚的认识到人类社会的发展离不开化学的发展，化学对整个人类社会生活具有重大影响。而且这个影响具有两面性，既有好的一面也有坏的一面。化学是生命存在的支柱，也是社会存在和发展的支柱和动力。我们应趋利避害，积极应用化学好的一面，尽可能的避免化学带来的危害。

【参考文献】

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