绿色化学理念在电子信息产业中实践的概述

绿色化学理念在电子信息产业中实践的概述

范晓华  330721198311096357

摘要：电子信息产业近年来在我国发展很快，且未来仍将保持快速增长，对我国经济发展起着重要作用。然而电子信息产业存在隐蔽性强，危害严重的环境问题。如果我们不引起重视，将会同化工产业一样导致我国十分严重的环境污染和安全问题。本文希冀从国内外电子信息产业污染发展的简史，引出绿色化学的革新和法律法规的创新是该产业可持续发展的必经之路。

关键词：绿色化学理念；电子信息产业；实践

引言

作为我国的战略性、基础性和先导性支柱产业，电子信息产业是推进新型工业化进程中夯基础、保安全、稳增长、强体系、释潜力、强动能的重要核心力量，能够为加快推进新型工业化构筑强大物质技术基础。为加快推进新型工业化进程，本文剖析了电子信息产业在新型工业化推进过程中发挥的重要作用，全面梳理了绿色化学理念在电子信息产业中实践。

1绿色化学理念

绿色化学理念作为一种行动准则，旨在减少甚至杜绝化学产品设计和工艺过程中危险物质的使用或产生。绿色化学理念应贯穿化学产品的整个生命周期过程中，包括设计、制造、使用和最终处置，因此绿色化学也被称为可持续化学。

它的提出最早可追溯到20世纪80年代末的工业革命。当时为了提高生活的便利性，大量未知性质的化合物被不断合成并使用，但随之而来的环境污染问题也日益严重，绿色化学的雏形———“废物最小化”由此诞生。在社会发展与环境治理的双重需求不断调节过程中，绿色化学理念也在不断发展，目前已覆盖有机合成、催化、生物化学、分析化学等领域。“绿色化学的十二条原则”是绿色化学的精华，具体包括:预防废弃物的产生;原子经济最大化;合成工艺低危险性;设计的化学品更安全;溶剂与反应条件更安全;提高能源效率;原料可再生;避免生成副产物;使用高效催化剂，多次循环反应;化学产品在使用后易分解成无害产品，不在环境中累积;对反应过程中实时监控，避免副产品大量生成;减少发生事故的可能性。与传统工业先污染后治理的方式不同，绿色化学对原料、反应以及最终产物都有要求，以便从源头上避免污染。同样地，在催化领域，面对日益严峻的能源与环境危机，科研人员也在针对不同反应探索绿色高效催化剂，强调反应条件的温和性以及反应过程的选择性，从而实现原料和产物绿色化，这与绿色化学理念相契合。图1展示了绿色化学与催化化学的关联性。通常来说，实现绿色化学有5个关键原则，简称“5R原则”，即减少(reduction)、重复利用(reuse)、再生(regeneration)、回收(recycling)和减少毒性(reductionoftoxicity)。从催化化学的角度而言，催化的目的是降低反应过程中的活化能，从而能在更温和的条件下完成反应并减少浪费，同时提高原子经济性。这与绿色化学的理念是一致的。但从催化化学的发展历史来看，研究者对催化剂的研究最开始只考虑效率，而忽略了催化剂本身的毒性，因此催化剂在使用过程中带来了大量的污染。但随着时代的进步，研究人员对环境友好型催化剂愈发重视，因此将绿色化学理念融入催化化学中势在必行。

2绿色化学理念在电子信息产业中实践

2.1鼓励企业主体创新

紧紧围绕国资国企盘活存量、培育增量、提升质量这“三量”工作，树立“日常工作标准化、重点工作项目化、特色工作品牌化”意识，积极支持鼓励电子信息企业开拓创新，转型升级传统技术，引进提升新项目，激发企业主体创新活力。一是赋予老企业新能量，积极扶持企业产品迭代与技术提升。鼓励国营、民营企业提升自主研发能力，通过技术改造培育增量，应用先进适用技术，加快更新升级，强化科技创新，既能完成盘活存量任务，又能提升增量水平。二是引进高新技术新项目，引进央企落地各类科技创新产业园，依靠股权合作、产业合作、新业态合作、总部经济合作、代表新质生产力的合作等，在数字化、人工智能、新能源等电子信息新领域抢占制高点。三是助力龙头企业打造高质量品牌，集中资源优势扶持重点企业担起排头兵责任，引领天津电子信息产业发展方向。

2.2绿色溶剂

70%以上的化学过程使用溶剂，然而，传统的有机溶剂易挥发，造成严重的浪费和环境污染。随着绿色化学的兴起和快速发展，人们越来越意识到主动选择环境友好介质的重要性。环境友好介质包括水、离子液体、超临界CO2等。这里主要介绍超临界CO2在电子信息产业的应用。

（1）微电子芯片清洗。清洗是制造集成电路过程中不可缺少的步骤，传统的芯片光刻胶去除方法是先使用硫酸/过氧化氢混合物或其它有机溶剂处理芯片，再用高纯水清洗，最后使用异丙醇干燥，清洗过程会产生大量废液，且成本高昂。美国LosAlamos              National              Laboratory、Agilent技术公司和GT设备技术公司合作，开发出超临界二氧化碳光刻胶去除技术（SCORR），该系统使用超临界二氧化碳和共溶剂来破坏芯片与光刻胶的接触面，使光刻胶从硅芯片表面脱落，只要降压就可完成分离，从而省略了传统的干燥和废水处理步骤，而二氧化碳和共溶剂可以重复使用。

极性物质在二氧化碳中溶解度较小，所以直接清洗效果差。采用特制的表面活性剂可以在超临界二氧化碳中产生纳米尺度的极性微区，形成二氧化碳包水微乳液，从而增大极性残渣的溶解度，快速、有效并彻底地除去芯片表面残渣。

（2）其他应用。在微电子领域，芯片在干燥过程中的结构塌陷问题很难解决。超临界二氧化碳表面张力为零，易于穿透不同物质间的界面，从而防止塌陷的产生。

微电子芯片中的低介电常数隔离材料非常重要，但易于损坏。而超临界二氧化碳表面张力为，因而可以避免其表面张力对低介电常数材料的破坏。

直接用二氧化碳显影光刻胶，既减少了化学品的使用，又减少了处理步骤。由于含氟聚合物在超临界二氧化碳中有很大的溶解度，因而含氟聚合物可以应用超临界二氧化碳来对其旋涂。

2.3电子产品的原料

无铅。在欧盟RoHS和WEEE中正式提出了对铅的禁令，在我国2011年12月1正式推广的国推RoHS认证规定“无铅”标准是含铅不大于0.1%。无卤。在塑料中，溴系阻燃剂（BFR）是有效的阻燃剂。实验研究资料显示，多溴联苯（PBB）和多溴二苯醚（PBDE）具有内分泌干扰作用，并具有肝脏毒性、神经毒性、生殖毒性、发育毒性。可降解塑料的替代使用。电子信息产业产品的外壳、包装等是白色污染的重要源头。几年前电子厂商就开始引入聚乳酸作为制品的外壳，未来聚乳酸还可以用于印刷电路板的制造。

无VOC。挥发性有机物（VOC）的使用会导致气候变化和安全方面的担心，目前国内外暂无法规限制这一方面，相信不久的将来会有环保法规来规范VOC的正确使用。

结束语

综上所述，本文运用绿色化学的原则从源头上减少电子信息产业环境污染的产生，并分析了针对电子产品中有害物质及生产过程的相应的国内外的“绿色”环保标准与行政法规。本着“谁生产，谁负责”的治污原则在绿色化学和“绿色”标准法规的双重作用下来解决电子信息产业给我国大陆带来的环境污染问题。

参考文献

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