綠色化學(xué)發(fā)展方向探析關(guān)鍵探索研究

徐 晶

（寧夏理工學(xué)院，寧夏石嘴山 75300）

化學(xué)及其技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中有著非常廣泛的應(yīng)用，但是在化學(xué)技術(shù)發(fā)生反應(yīng)的過(guò)程中，還有可能出現(xiàn)有害有毒氣體，對(duì)于周邊環(huán)境也會(huì)造成一定的污染。近年來(lái)隨著人們環(huán)保理念的不斷提升，也就需要在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中能夠加強(qiáng)綠色化學(xué)技術(shù)的研發(fā)力度，減少化學(xué)技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中對(duì)于環(huán)境所造成的污染與破壞，對(duì)于我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的發(fā)展也有著非常重要的意義。

1 綠色化學(xué)概述

綠色化學(xué)作為現(xiàn)代化學(xué)發(fā)展的一種新型理念，其主要是在化學(xué)研究過(guò)程中，應(yīng)用綠色無(wú)污染的化學(xué)知識(shí)以及相關(guān)技術(shù)，來(lái)盡可能地降低化學(xué)反應(yīng)中所造成的環(huán)境破壞。通過(guò)綠色化學(xué)的有效研發(fā)，能夠減少化學(xué)技術(shù)應(yīng)用中所造成的環(huán)境破壞，以及對(duì)人體身體健康所造成的負(fù)面影響，對(duì)于化學(xué)技術(shù)使用效率與使用質(zhì)量的提升也有著積極意義。

近年來(lái)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)得到了非常迅速的發(fā)展，但是對(duì)于自然環(huán)境也造成了非常嚴(yán)重的破壞，而大多數(shù)的環(huán)境問(wèn)題跟化學(xué)污染也有著密切的關(guān)系。綠色化學(xué)作為一種新型的化學(xué)知識(shí)理念，其中心主旨在于減少化學(xué)反應(yīng)與生產(chǎn)過(guò)程中所產(chǎn)生的環(huán)境污染，并需要在基于環(huán)境保護(hù)以及健康保護(hù)技術(shù)上進(jìn)行化學(xué)知識(shí)與技術(shù)的研發(fā)工作。只有不斷加強(qiáng)綠色化學(xué)技術(shù)的研發(fā)力度，才能夠有效減少化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)于生產(chǎn)人員以及技術(shù)人員所造成的危害性，這也就需要我國(guó)化工行業(yè)能夠加強(qiáng)對(duì)該方面工作的重視力度，這也是未來(lái)化學(xué)技術(shù)的必然發(fā)展趨勢(shì)。

2 綠色化學(xué)技術(shù)的應(yīng)用必要性

2.1 在水污染治理中的應(yīng)用

在水污染治理過(guò)程中通過(guò)綠色化學(xué)技術(shù)的應(yīng)用，能夠顯著降低水環(huán)境污染等問(wèn)題發(fā)生，并能夠促進(jìn)水污染治理效率進(jìn)一步提升。濾膜技術(shù)作為綠色化學(xué)技術(shù)中的重要組成，其在污水治理中也具備良好的應(yīng)用效果。通過(guò)在超濾膜技術(shù)的應(yīng)用，能夠利用生物活性對(duì)污染水體內(nèi)的污染物進(jìn)行分解與吸附處理，從而獲得良好的水污染治理效果。

2.2 在廢氣污染治理中的應(yīng)用

綠色化學(xué)技術(shù)在廢氣污染治理中也具備重要的應(yīng)用價(jià)值，并能夠促進(jìn)廢氣污水治理效果進(jìn)一步提升。通過(guò)綠色化學(xué)技術(shù)的應(yīng)用，能夠進(jìn)行氫氣等清潔能源的制備，減少汽車(chē)行駛中對(duì)石油等化工能源的依賴(lài)度，借此實(shí)現(xiàn)汽車(chē)尾氣的有效控制，提升空氣污染的治理效果。此外在空氣污染治理過(guò)程中，通過(guò)煤炭生物脫硫技術(shù)的應(yīng)用，也能夠?qū)U氣中的污染物質(zhì)起到良好的清除與脫離效果，從而降低工業(yè)廢氣對(duì)于大氣環(huán)境所造成的污染。

3 常見(jiàn)綠色化學(xué)技術(shù)概述

3.1 不對(duì)稱(chēng)催化合成

化學(xué)合成以及拆分作為化學(xué)技術(shù)中的重要化學(xué)反應(yīng)，也是現(xiàn)階段應(yīng)用最為廣泛的化學(xué)工業(yè)技術(shù)之一。在綠色化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域中，要加強(qiáng)對(duì)不對(duì)稱(chēng)化學(xué)催化合成技術(shù)的研究力度。在化合物制備過(guò)程中經(jīng)常性要應(yīng)用到發(fā)酵的模式，但是其在生成產(chǎn)物的過(guò)程中，有接近一半的產(chǎn)物都是無(wú)效產(chǎn)物，也就無(wú)法實(shí)現(xiàn)化學(xué)再生產(chǎn)，導(dǎo)致了資源浪費(fèi)問(wèn)題的情況發(fā)生，對(duì)于周邊生態(tài)環(huán)境也會(huì)產(chǎn)生比較大的影響。在綠色化學(xué)技術(shù)的研究過(guò)程中，通過(guò)不對(duì)稱(chēng)催化技術(shù)能夠促進(jìn)催化效率以及質(zhì)量進(jìn)一步提升，在使用過(guò)程中可以通過(guò)手性增值的方式進(jìn)行生成物的催化，在具體化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中也不會(huì)受到生物類(lèi)型所造成的限制。此外在不對(duì)稱(chēng)催化合成中，通過(guò)適當(dāng)添加催化劑材料的方式，進(jìn)行R異構(gòu)體以及S異構(gòu)體的生產(chǎn)，促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)效率以及反應(yīng)質(zhì)量進(jìn)一步提高，并且能夠顯著降低傳統(tǒng)發(fā)酵化學(xué)技術(shù)應(yīng)用中的能源浪費(fèi)問(wèn)題發(fā)生，對(duì)于化學(xué)生產(chǎn)成本也可以進(jìn)行有效控制。

3.2 酶催化與生物降解

生物技術(shù)作為一種新型化學(xué)技術(shù)，也是綠色化學(xué)技術(shù)的重要發(fā)展方向。在化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中通過(guò)生物技術(shù)的應(yīng)用，能夠在達(dá)到預(yù)期生產(chǎn)效果基礎(chǔ)上降低有害物質(zhì)的產(chǎn)生量，在真正意義上達(dá)到綠色環(huán)保的效果。目前酶催化技術(shù)以及生物降解技術(shù)在現(xiàn)代綠色化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域均獲得了良好的應(yīng)用效果，其中酶催化技術(shù)主要是利用酶在高溫以及高壓下產(chǎn)生的反應(yīng)，保障沒(méi)反應(yīng)系統(tǒng)能夠處于良好的工作狀態(tài)中。在現(xiàn)代綠色化學(xué)技術(shù)研發(fā)過(guò)程中，可以將生物酶作為一種催化劑應(yīng)用到化學(xué)反應(yīng)之中，對(duì)于手性合成率的提升也有著非常重要的意義。此外在當(dāng)前綠色化學(xué)技術(shù)研發(fā)過(guò)程中，還可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有生物降解技術(shù)的研發(fā)，通過(guò)微生物活性實(shí)現(xiàn)物體有機(jī)原色以及部分生物元素的合理治理，促進(jìn)生物元素的高效降解。此外在該化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中，還存在有有害物質(zhì)產(chǎn)生比較小的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，因此具備良好的發(fā)展優(yōu)勢(shì)。

3.3 活化分子與多功能性氧化反應(yīng)

氧化過(guò)程作為化學(xué)反應(yīng)中的常見(jiàn)內(nèi)容，在綠色化學(xué)技術(shù)研究過(guò)程中，則可以通過(guò)活化分子氧以及多功能氧化反應(yīng)等方面進(jìn)行研究，對(duì)于現(xiàn)有化工反應(yīng)水平的提升也有著積極意義。比如在進(jìn)行石油內(nèi)有機(jī)化學(xué)品的生產(chǎn)過(guò)程中，部分化學(xué)品在制造過(guò)程中還會(huì)出現(xiàn)一定程度的阻礙反應(yīng)，對(duì)于氧化反應(yīng)效率以及反應(yīng)質(zhì)量也會(huì)造成比較大的影響。通過(guò)多花多功能氧化反應(yīng)技術(shù)的應(yīng)用，能夠促進(jìn)石油烴分子反應(yīng)效率進(jìn)一步增快，提升化學(xué)反應(yīng)效果，借此獲得預(yù)期的反映效果。

4 綠色化學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)

4.1 原料的綠色化

原料的綠色化選擇，特別是有機(jī)生物質(zhì)化學(xué)原料的綠色化原則，能夠顯著降低有機(jī)化學(xué)在反應(yīng)過(guò)程中對(duì)于自然環(huán)境所造成的影響。近年來(lái)很多科學(xué)家也加強(qiáng)了對(duì)該方賣(mài)弄的重視力度，并將天然植物油成分轉(zhuǎn)換為天然生物油作為能源供給。此外在玉米中提取的漿液作為玉米青霉素的起始發(fā)酵劑，其也可以作為去甲羥氨芐青霉素的重要化學(xué)原料。因此說(shuō)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)原料的綠色化，也是綠色化學(xué)的必然發(fā)展趨勢(shì)，也就需要相關(guān)研究人員能夠進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)該方面的重視力度。

4.2 提升烴類(lèi)氧化反應(yīng)的選擇性

烴類(lèi)的選擇性氧化一直是我國(guó)化工領(lǐng)域中的重要研究?jī)?nèi)容，在烴類(lèi)化學(xué)選擇性反應(yīng)氧化中能夠產(chǎn)生強(qiáng)烈的放熱催化反應(yīng)，其產(chǎn)物也多是一種熱力學(xué)上不穩(wěn)定的中間烴化學(xué)物，在催化反應(yīng)的穩(wěn)定下，還容易出現(xiàn)過(guò)度氧化的情況發(fā)生，導(dǎo)致其形成混合的二氧化碳以及混合水，化學(xué)選擇程度相對(duì)比較低，也就難以滿(mǎn)足現(xiàn)階段化工生產(chǎn)工作的實(shí)際開(kāi)展需求，并容易造成嚴(yán)重的資源浪費(fèi)以及生態(tài)環(huán)境污染問(wèn)題出現(xiàn)。通過(guò)加強(qiáng)對(duì)烴類(lèi)氧化反應(yīng)進(jìn)展深度進(jìn)行研究，其能夠促進(jìn)烴類(lèi)產(chǎn)物的氧化選擇性進(jìn)一步提升，減少烴類(lèi)反應(yīng)中所造成的資源損失情況發(fā)生，這也是綠色化學(xué)發(fā)展的重要方向。

4.3 催化劑的綠色化

近年來(lái)我國(guó)對(duì)于綠色化學(xué)的研究力度不斷增加，在綜合使用固體均相活性催化劑技術(shù)方面也獲得了良好的技術(shù)進(jìn)展，其具備容易加熱分離以及可反復(fù)混合使用的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，在化學(xué)生產(chǎn)的綠色氧化以及節(jié)能還原領(lǐng)域中均有著非常重要的應(yīng)用價(jià)值，也是實(shí)現(xiàn)生物可持續(xù)循環(huán)綠色催化的重要技術(shù)手段。此外相關(guān)化學(xué)研究人員還從高分子篩、雜多酸、超分子強(qiáng)酸等多個(gè)領(lǐng)域出發(fā)，加強(qiáng)了對(duì)V領(lǐng)色催化劑材料的研究力度，比如通過(guò)固體烷基酸作為液相烷基酸氧化劑的方式，還能夠顯著延長(zhǎng)其使用時(shí)間，并具備材料選擇性高的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。

4.4 溶劑的綠色化

目前在化學(xué)生產(chǎn)領(lǐng)域中廣泛使用的有機(jī)溶劑主要是一種揮發(fā)性比較強(qiáng)的有機(jī)化合物，其在大量使用過(guò)程中還會(huì)導(dǎo)致附近地面水以及臭氧快速形成的情況發(fā)生，還會(huì)導(dǎo)致地下水污染等問(wèn)題發(fā)生。因此在綠色化學(xué)發(fā)展過(guò)程中，還對(duì)傳統(tǒng)生產(chǎn)中使用的有機(jī)溶劑進(jìn)行改進(jìn)，盡量選擇一些對(duì)生態(tài)環(huán)境健康無(wú)害的溶劑。目前一些化學(xué)生產(chǎn)企業(yè)開(kāi)始應(yīng)用超臨界溶解瘤體以及其他無(wú)溶劑水作為溶解反應(yīng)物的媒介，其能夠在保障化學(xué)生產(chǎn)順利進(jìn)行基礎(chǔ)上，有效降低對(duì)于生態(tài)環(huán)境所造成的危害，在我國(guó)化工原料產(chǎn)業(yè)中也獲得了良好的應(yīng)用效果。

4.5 清潔能源中的化學(xué)技術(shù)

清潔能源作為世界能源的重要發(fā)展方向，對(duì)于能源匱缺問(wèn)題的解決也有著非常重要的意義，也是實(shí)現(xiàn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要保障。綠色化學(xué)技術(shù)在清潔能源研發(fā)領(lǐng)域中有著非常重要的意義，比如氫氣能源作為現(xiàn)代新能源中的重要能源，在氫氣制備過(guò)程中，通過(guò)綠色化學(xué)技術(shù)的應(yīng)用，可以有效降低氫氣制備過(guò)程中所產(chǎn)生的能源損耗。通過(guò)TIO2光催化分解水方式進(jìn)行氫氣的制備時(shí)，就是綠色化學(xué)技術(shù)的重要應(yīng)用途徑，其還具備高效環(huán)保的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，對(duì)于氫氣制備效率的提升也有著積極意義。此外在綠色化學(xué)技術(shù)中應(yīng)用到的生物制氫方法，也能夠利用生物活性酶進(jìn)行氫氣的制備，在對(duì)現(xiàn)有能源匱缺問(wèn)題起到良好解決基礎(chǔ)上，還能夠?qū)崿F(xiàn)制備環(huán)節(jié)的高效環(huán)保，因此在清潔能源領(lǐng)域中也有著非常重要的應(yīng)用價(jià)值。

4.6 新研究方向的開(kāi)辟

在綠色化學(xué)領(lǐng)域發(fā)展過(guò)程中，非離子型液體化學(xué)作為一種新型的天然綠色有機(jī)試劑，其在多個(gè)化學(xué)生產(chǎn)領(lǐng)域中均具備重要的應(yīng)用價(jià)值，因此也受到了各國(guó)化學(xué)家的廣泛青睞，并獲得了長(zhǎng)足的發(fā)展效果。部分較為典型的非離子型極性液體，能夠?qū)饘儆袡C(jī)物、金屬極性有機(jī)化合物以及金屬無(wú)機(jī)化合物起到良好的溶解效果，其中陰陽(yáng)離子對(duì)于該溶劑的溶解性有著非常大的影響，隨著非離子型液體溶解性變化影響的不斷增加，其溶解性也會(huì)隨之增加。該溶解試劑在應(yīng)用過(guò)程中還不會(huì)對(duì)外界環(huán)境產(chǎn)生影響，從而實(shí)現(xiàn)化學(xué)生產(chǎn)的綠色性與環(huán)保性，滿(mǎn)足我國(guó)可持續(xù)發(fā)展理念下的化學(xué)生產(chǎn)工作開(kāi)展需求。

5 結(jié)束語(yǔ)

綠色化學(xué)在社會(huì)發(fā)展中有著重要的應(yīng)用價(jià)值，就環(huán)境保護(hù)角度出發(fā)，綠色化學(xué)的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)零污染、零排放的標(biāo)準(zhǔn)，也能夠從根本上降低化學(xué)物質(zhì)對(duì)于自然環(huán)境所造成的危害，從而構(gòu)建環(huán)境友好和諧的關(guān)系，對(duì)于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展也有著重要意義。因此在今后的社會(huì)發(fā)展過(guò)程中，還需要不斷加強(qiáng)對(duì)綠色化學(xué)技術(shù)的研發(fā)與創(chuàng)新力度，并要求化學(xué)生產(chǎn)企業(yè)能夠加強(qiáng)綠色化學(xué)技術(shù)的應(yīng)用力度，在保障化工生產(chǎn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益基礎(chǔ)上，獲得良好的生態(tài)效益與社會(huì)效益。