綠色化學的發展趨勢探究

王旭(海南師范大學 海南 海口 570100)

一、前言

由于綠色化學是從本質上阻止污染源， 所以綠色化學和環境保護不同，是更高階層環境友好的化學。 綠色化學雖然著眼于降低材料本身危險性，但是卻在實際實施中遇到諸多挑戰，需要我們進一步探究與尋求發展道路。 下面主要在分析綠色化學發展所面臨的挑戰基礎上，尋找出綠色化學的發展道路。

二、綠色化學基本原理

在化學和分子科學各個分支的發展中， 綠色化學的出現將利用完善的、基本的科學原則，實現經濟和環境的目標。 有效的環境友好策略，是社會可持續發展的主要推動力[1]。 這一承諾和意圖對人們有著巨大的吸引力。 因此，綠色化學一經提出，就受到學術界的高度重視，在全世界迅速掀起了綠色化學的浪潮。

綠色化學要遵循以下原則：防止污染優于污染治理，防止產生廢棄物，從源頭制止污染；原子經濟性，即盡量使參加過程的原于都進入最終產物；綠色合成，在合成中不進行有危險、有害的合成反應；設計安全化學品，設計具有高使用效益、低環境毒性的化學產品；采用無毒無害的溶劑和助劑；合理使用和節約能源，生產過程應該在溫和的溫度和壓力下進行：利用可再生的資源合成化學品；減少化合物不必要的衍生化步驟；采用高選擇性的催化劑；設計可降解化學品；防止污染的快速撿測和控制；減少或消除制備和使用過程中的事故和隱忍。

三、綠色化學的發展趨勢探究

綠色化學和整個化學的發展一樣是前景廣闊的。 綠色化學正處于連續性技術進步和非連續性技術進步的不斷開拓中，原有技術的改進、 新的發現和創造發明的涌現推動著綠色化學不斷完善，達到環境友好的目的[2]。 因此某些對化學學科發展有重要意義， 同時又有潛在的重大經濟和社會效益某研究領域中綠色化學的發展趨勢值得關注。

第一，其發展趨勢是不對稱催化合成, 21 世紀將是手性化合物大顯身手的時代。 近年來在這一爆炸式發展的領域中，許多機遇和挑戰來自藥物領域。 科學家已越來越清楚地認識到外消旋藥物中錯誤前對映異構體是一種“藥物污染”，它的毒副作用可能比醫藥上有活性的對映異構體的療效要大得多。 一個典型的例子是一種叫Thalidomide 的藥物。

第二，是酶催化和生物降解，迅速發展的生物技術為酶催化反應媒供了很多的機遇。 目前，遺傳工程處理的微生物在合成用于人類治療的稀少而有效的肽方面的作用已經旋立。 同樣的分子生物技術還能用來加強工業過程催化劑使用的酶的性能，這同傳統催化技術是非常類似的。

第三，分子氧的活化和高選擇性氧化反應，綠色氧化過程應是采用無毒無害的催化劑，它應具有很高的氧化選擇性，不產生成很少產生副產物，達到盡可能高的原子經濟性。 同時，對于氧化劑的要求是它們參與反應后不應有氧化劑分解的殘留有害物，因此最好的氧化劑是氧，其次是過氧化氫，其他氧化劑均不能滿足此要求[3]。 純氧作氧化劑是重要發展方向，它大大減少了尾氣排放量， 從而減少了隨尾氣帶人大氣的揮發性有機物造成的污染。 因此， 新發展的氧化催化劑應在緩和條件下活化分子氧，通過各種活潑的催化氧化物種，使反應物分子高選擇性地轉化為產物。

第四，清潔的能源，隨著世界人口持續增長，能源和食品問題將成為21 世紀人們面臨的主要難題。 要解決清潔的能源問題，發展燃料電池是一條重要出路[4]。 氫氣由于燃料熱放高，而且產物為水，因此被認為是未來最理想的高效清潔能源。 氫氣燃料電池早巳研究成功，而且用它驅動的汽車已問世。 但由于氫氣生產成術較高，無論烴類制氫或電解質氫作為燃料使用，都缺乏競爭力， 因此研究廉價獲取氫的方法是解決以氫氣為燃料的第一步。

第五，可再生資源的利用，目前可再生生物質資源主要利用的是谷物淀粉類，而作為植物重要組成部分的木質素利用不多。由于木質素極其穩定，降解十分因難。 現在已發現一些細菌和真菌含有可使木質素降解的木質索過氧化酶、 錳過氧化酶、 漆酶等，但其降解效率較低，因此纖維素特別是木質素的酶解腦，將是今后研究開發的熱點。

第六，持續發展的第二資源，垃圾回收和再生利用，稱得上是21 世紀人類最主要的效率革命，這種革命在由工業經濟走向知識經濟的時代變得更有魅力， 因為這是人類為了生存而尋找持續發展道路所必須采取的步驟。 面對垃圾泛濫成災的現實，世界各國的視線已不再僅僅停留在如何控制和銷毀垃圾這一老問題上，而是采取積極的態度和有力的措施，著手科學地處理、利用垃圾，將垃圾列為維持經濟持續發展的“第二資源”，向垃圾要資源、要能源、要效益。 因為從生態環境角度看，垃圾固然是一種污染源；而從資源角度看，它卻是地球上惟一在增長的資源、一種潛在的資源。

綜上所述，綠色化學可以在有效解決日益惡化環境、緊缺能源和資源匱乏現狀同時， 還能提升人們生活質量與確保國家和人們的安全生活。 站在綠色化學的發展趨勢上研究，它將朝著新節能環保、新材料道路發展。 環境、資源、能源、信息、生命、材料與化學領域相結合會開辟出綠色發展的方向。 綠色化學深入人心的同時，也潛移默化影響著人們，所以我們要堅信不久將來綠色化學將會有著更加明確的目標， 綠色化學的未來發展道路是光明的。

[1]王哲勤.綠色化學發展前景探索與挑戰[J].吉林廣播電視大學學報,2012(09)∶128-130.

[2]冉思毅.生活中的綠色化學[J].理化生教研,2011(32)∶68-68.

[3]吳茜.小議綠色化學[J].學科研究,2010(11)∶59-59.