綠色化學(xué)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢探討

曹曄麒

摘要：綠色化學(xué)以實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展為目標(biāo)，對環(huán)境不造成污染，通過對工藝條件、工藝設(shè)備等改進(jìn)，讓生產(chǎn)時減少形成與排放的有害有毒物質(zhì)。發(fā)展綠色化學(xué)，能夠?qū)崿F(xiàn)人類可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)，因而在人類生產(chǎn)生活中得到了較為廣泛的應(yīng)用。本文首先對綠色化學(xué)進(jìn)行概述，并分析了綠色化學(xué)應(yīng)用及發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：綠色化學(xué);應(yīng)用;發(fā)展趨勢

綠色化學(xué)的發(fā)展與應(yīng)用，在原理與方法上為傳統(tǒng)化學(xué)工業(yè)帶來了巨大影響，引起了其革命性變化。對此我們要堅持可持續(xù)發(fā)展理念，積極運用新的化學(xué)工藝方法，設(shè)計新的環(huán)境友好產(chǎn)品，利用原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)和無毒無害原料、催化劑及溶劑等，讓化學(xué)生產(chǎn)過程對環(huán)境的影響降至最低。這樣才能實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的和諧發(fā)展，也為人們身體健康、環(huán)境安全提供可靠保障。

一、綠色化學(xué)概述

綠色化學(xué)涵蓋了有機(jī)合成、催化、生物化學(xué)和分析化學(xué)等學(xué)科，有著豐富的內(nèi)容，通過對化學(xué)技術(shù)與方法的應(yīng)用，最大限度降低有害物質(zhì)的形成與使用。綠色化學(xué)主要在源頭上防止工業(yè)生產(chǎn)為環(huán)境造成污染，讓所有原子反應(yīng)物都轉(zhuǎn)化為期望的最終產(chǎn)物。原子經(jīng)濟(jì)性為綠色化學(xué)的核心內(nèi)容之一，通過對各種原子反應(yīng)物的利用，達(dá)到提升資源利用率和降低污染的目的。綠色化學(xué)主要包括以下內(nèi)涵：一是減量，也就是降低三廢的排放;二是循環(huán)利用，如化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)所用載體、催化劑等，可以減少成本，降低排放量;三是回收，目的在于節(jié)約成本與資源，降低污染;四是再生，這樣可以從源頭控制污染;五是拒用，對不能循環(huán)利用且存在毒副作用、污染較大的原料，應(yīng)該禁止使用。

二、綠色化學(xué)應(yīng)用及發(fā)展趨勢分析

（一）采用無毒、無害原料和催化劑

以往使用的原料有一定毒害，現(xiàn)在需要用無毒無害原料進(jìn)行替代，達(dá)到控制污染的目的。當(dāng)前為讓中間體能夠充分轉(zhuǎn)化為所需官能團(tuán)，在化工生產(chǎn)中仍然以光氣、氫氰酸等原料，造成了較大污染。為保護(hù)人們的健康，維護(hù)社區(qū)的安全，應(yīng)該選擇無毒無害原料予以取代，生產(chǎn)出相應(yīng)的化工產(chǎn)品[1]。此外，在催化劑上很多時候也通過雜多酸取代濃硫酸，其為不同含氧酸縮合而成，為強(qiáng)度均勻的質(zhì)子酸，可以發(fā)揮出氧化還原的作用。雜多酸H3PW12O40對分子構(gòu)成進(jìn)行變化，能夠讓酸強(qiáng)度得到調(diào)節(jié)，除了有著較強(qiáng)的催化活性與酸性以外，穩(wěn)定性也非常強(qiáng)，功能比較多，能夠進(jìn)行均相反應(yīng)和非均相反應(yīng)。因此我們今后應(yīng)該注重對雜多酸的應(yīng)用，這是一種綠色催化劑，可以避免對環(huán)境帶來污染。

（二）運用無毒、無害溶劑

化工生產(chǎn)使用的輔助物質(zhì)也會對環(huán)境造成污染，如反應(yīng)介質(zhì)、分離純化及配方所用溶劑等。現(xiàn)階段使用較多的溶劑為液態(tài)有機(jī)化合物，如苯、甲苯、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、乙腈、甲醇、丙酮和乙酸乙酯等試劑，使用時會進(jìn)入大氣與水體內(nèi)，難以降解，從而引起了污染。對此可以運用水H20這種溶劑，對傳統(tǒng)合成路線進(jìn)行改進(jìn)，不僅安全無毒，價格也很低廉，這是今后綠色化學(xué)發(fā)展的一個重要趨勢。同時我們還要研究無溶劑化學(xué)反應(yīng)，即在化學(xué)反應(yīng)過程中不使用溶劑，這樣可以減少有毒有害溶劑的使用。如把多種液體反應(yīng)物直接混合反應(yīng)，也可以把固體反應(yīng)物溶解到另一種液體反應(yīng)物中進(jìn)行反應(yīng)。

（三）選擇可再生資源合成化學(xué)品

通過生物原料渠道石油等，既能夠讓環(huán)境得到保護(hù)，也實現(xiàn)了可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。將廢生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為動物飼料、工業(yè)化學(xué)品與燃料，如淀粉、纖維素等，其中淀粉可以轉(zhuǎn)化成葡萄糖，而纖維素在結(jié)晶與木質(zhì)素共生等影響下，可以利用纖維素酶轉(zhuǎn)化成葡萄糖。使用葡萄糖原料，在酶反應(yīng)后形成己二酸、鄰苯二酚及對苯二酚等。因為苯是屬于日常生活中常見的致癌物質(zhì)，我們可以從經(jīng)濟(jì)與技術(shù)的角度出發(fā)，并在此基礎(chǔ)上采取有效的措施，在合成大量的有機(jī)原料中取苯，這是相對安全且綠色的獲取苯的方式，也是今后綠色化學(xué)發(fā)展的一個重要方向。

（四）化工產(chǎn)品綠色化，降低排放污染

在化工合成路線的設(shè)計過程中，應(yīng)該注意到產(chǎn)物的收率，只有提升產(chǎn)物的收率，才能獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益，并有效降低對環(huán)境的排放量。還要降低副產(chǎn)物的生產(chǎn)，也就是實現(xiàn)原子的經(jīng)濟(jì)化，尤其是對某些有機(jī)化工生產(chǎn)來說，通常會產(chǎn)生大量的副產(chǎn)物，在對副產(chǎn)物進(jìn)行無害化處理的過程中，通常非常復(fù)雜[2]。而對于存在較大毒性與危險和三廢處理難度大的化工項目，應(yīng)該盡快作出調(diào)整，確保生產(chǎn)工藝更加環(huán)保和安全。如在生物催化的過程中，利用高立體選擇性反應(yīng)避免出現(xiàn)廢物，并在合成光學(xué)純化合物中運用廉價的可再生資源，根據(jù)綠色化學(xué)原則，不斷對藥物合成路線設(shè)計進(jìn)行優(yōu)化。

三、結(jié)語

總之，在二十一世紀(jì)綠色化學(xué)是一個重要的研究領(lǐng)域，能夠在保護(hù)環(huán)境的基礎(chǔ)上，最大限度實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。在我國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中，在綠色化學(xué)和清潔生產(chǎn)上有了更高的要求，需要我們在今后進(jìn)一步加大研究力度，加快綠色化學(xué)的發(fā)展速度，通過對綠色化學(xué)的合理運用，實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)與生態(tài)和諧發(fā)展的目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

[1]許偉，戴明忠，楊凱，楊勇.綠色化學(xué)的發(fā)展及應(yīng)用研究[J].黑龍江環(huán)境通報，2016，40 （03）：7-11.

[2]王馨苒.對綠色化學(xué)工藝的應(yīng)用與發(fā)展的探究[J].低碳世界，2016 （31）：243-244.