劉霄漢(武漢工程大學,湖北 武漢 430071)
淺談綠色化學化工的發展前景
劉霄漢(武漢工程大學,湖北 武漢 430071)
綠色化學的興起和發展將證明化學有能力在推動社會飛速進步的同時,維持可持續發展,保障子孫后代的美滿幸福生活。
在20世紀,化學工藝的飛速發展為我們帶來了豐富的物質基礎,但也對環境帶來了不同程度的環境污染。而如今,綠色化學的興起和發展就證明了化學有能力在推動社會飛速發展的時候,還維持可持續發展。它可以通過使用化學的技術來減少甚至避免工業生產給環境帶來的危害。所以我們說綠色化學是控制化工污染的最有效手段。
綠色化學也可稱之為環境友好化學,它主要是為了解決我們在化工生產中產生的污染、能源和經濟方面的問題,利用化學來防治化學污染。它所要求的核心就是在反應過程中,盡可能的采用無毒無公害的原料,或者將污染物在反應過程中就消滅掉。這樣一來,我們既可以享受化工生產給我們生活帶來的便利,又能保護好環境,走可持續性發展道路。
國際上對綠色化學化工有比較統一的原則,主要涵蓋以下幾個方面:
(1)盡量在反應的源頭防止廢棄物的產生,而不是在廢棄物產生后才想辦法凈化。
(2)在設計生產產品時,要盡量提高原料利用率。
(3)在進行產品分析時,不僅要考慮生產效率,還要盡量降低原料和產品的毒性。
(4)盡量少用吸收劑和溶劑等輔助物,或使用無害產品。
(5)盡量降低反應過程中的能耗,及其對環境的影響。
(6)在考慮經濟和技術的前提下,盡可能選擇可回收的加工原料。
(7)盡量避免在反應時生成不必要的化學衍生物。
(8)選擇更符合化學計量的催化劑。
(9)在產生危險物之前,對其進行檢測并控制。
從上個世紀開始,綠色化學化工行業就已經形成了,但是主要集中在歐美等發達國家。隨著全球經濟迅猛發展,國家與國家之間的交流越來越頻繁,綠色化工行業也越來越被各個國家重視。1990年,美國頒布了污染防治法案,也開始了對于綠色化學的研究;此外,歐盟和日本等國家也采取各種形式來推動無污染化學這一產業的發展。由于我國是發展中國家,對綠色化工行業的了解不夠深,致使我國在綠色化工行業的起步較晚,但是目前我國已經深刻認識到綠色化工的重要性,1995年我國確定了關于綠色化學的院士咨詢課題,并在1997年召開了可持續發展與綠色化學相關的研究會,積極推動綠色化學的發展。
目前,綠色化學已經被列為21世紀全球實現可持續發展的重要戰略之一,是用來解決全球環境惡化、資源短缺等問題的關鍵工程。讓我們在保證環境不受影響的前提下,發展化工工程。未來,綠色化學將會與高分子材料、生物科學、信息技術等技術相結合,發展出新的領域。利用這些技術技術,研發出無毒生產流程,高選擇性的反應,從根本上消除污染。綠色化學是未來化工發展的必然趨勢,而筆者認為,綠色化工技術要發展,要從以下三個方面進行改進:
(1)新型催化劑的開發。我們可以利用如今熱門的納米技術,開發出具有更高效率、高選擇性的新型催化劑。也可以利用生物酶做原料,開發出仿生催化劑,讓化學反應過程中的能耗更少,從而節約能源,提高效率。
(2)開發可再生、無污染的化工原料。當原料無毒無害時,反應所產生的產物也容易做到無毒無害,在開車階段阻止了廢棄物的產生,這樣就不會先污染后治理。
(3)提高反應的選擇性。化學生產中很容易產生各種副產物,而這些副產物我們既不需要,又容易影響反應的進行。所以說,只要我們提高反應的選擇性,反應的效率也會隨之提高,節約原料,減少污染。
“綠色”象征著環保、持續等,綠色化學即為環保、持續性的化學,在如今人們越來越重視環保的情況下,綠色化學發展前景一片光明,但是由于綠色化學發展歷史比較短,希望有更多研究者投身于綠色化學之中,為社會的發展與環境的保護做出應有的貢獻。
The rise and development of green chemistry will prove that chemistry has the ability to promote the rapid progress of society at the same time,to maintain sustainable development, to protect the future generations of a happy life.
綠色化學;原則;發展前景
Green Chemistry;Principle;Prospects For Devel?opment