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)的過程中，還有可能出現(xiàn)有害有毒氣體，對于周邊環(huán)境也會造成一定的污染。近年來隨著人們環(huán)保理念的不斷提升，也就需要在工業(yè)生產(chǎn)過程中能夠加強綠色化學(xué)技術(shù)的研發(fā)力度，減少化學(xué)技術(shù)在應(yīng)用過程中對于環(huán)境所造成的污染與破壞，對于我國工業(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)研究過程中，應(yīng)用綠色無污染的化學(xué)知識以及相關(guān)技術(shù)，來盡可能地降低化學(xué)反應(yīng)中所造成的環(huán)境破壞。通過綠色化學(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，以及對人體身體健康所造成的負(fù)面影響，對于化學(xué)技術(shù)使用效率與使用質(zhì)量的提升也有著積極意義。

近年來我國社會經(jīng)濟得到了非常迅速的發(fā)展，但是對于自然環(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)知識理念，其中心主旨在于減少化學(xué)反應(yīng)與生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的環(huán)境污染，并需要在基于環(huán)境保護以及健康保護技術(shù)上進行化學(xué)知識與技術(shù)的研發(fā)工作。只有不斷加強綠色化學(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)過程中對于生產(chǎn)人員以及技術(shù)人員所造成的危害性，這也就需要我國化工行業(yè)能夠加強對該方面工作的重視力度，這也是未來化學(xué)技術(shù)的必然發(fā)展趨勢。

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

在水污染治理過程中通過綠色化學(xué)技術(shù)的應(yīng)用，能夠顯著降低水環(huán)境污染等問題發(fā)生，并能夠促進水污染治理效率進一步提升。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。通過在超濾膜技術(shù)的應(yīng)用，能夠利用生物活性對污染水體內(nèi)的污染物進行分解與吸附處理，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)用價值，并能夠促進廢氣污水治理效果進一步提升。通過綠色化學(xué)技術(shù)的應(yīng)用，能夠進行氫氣等清潔能源的制備，減少汽車行駛中對石油等化工能源的依賴度，借此實現(xiàn)汽車尾氣的有效控制，提升空氣污染的治理效果。此外在空氣污染治理過程中，通過煤炭生物脫硫技術(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)廢氣對于大氣環(huán)境所造成的污染。

3 常見綠色化學(xué)技術(shù)概述

3.1 不對稱催化合成

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，要加強對不對稱化學(xué)催化合成技術(shù)的研究力度。在化合物制備過程中經(jīng)常性要應(yīng)用到發(fā)酵的模式，但是其在生成產(chǎn)物的過程中，有接近一半的產(chǎn)物都是無效產(chǎn)物，也就無法實現(xiàn)化學(xué)再生產(chǎn)，導(dǎo)致了資源浪費問題的情況發(fā)生，對于周邊生態(tài)環(huán)境也會產(chǎn)生比較大的影響。在綠色化學(xué)技術(shù)的研究過程中，通過不對稱催化技術(shù)能夠促進催化效率以及質(zhì)量進一步提升，在使用過程中可以通過手性增值的方式進行生成物的催化，在具體化學(xué)反應(yīng)過程中也不會受到生物類型所造成的限制。此外在不對稱催化合成中，通過適當(dāng)添加催化劑材料的方式，進行R異構(gòu)體以及S異構(gòu)體的生產(chǎn)，促進化學(xué)反應(yīng)效率以及反應(yīng)質(zhì)量進一步提高，并且能夠顯著降低傳統(tǒng)發(fā)酵化學(xué)技術(shù)應(yīng)用中的能源浪費問題發(fā)生，對于化學(xué)生產(chǎn)成本也可以進行有效控制。

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)過程中通過生物技術(shù)的應(yīng)用，能夠在達到預(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)過程中，還可以實現(xiàn)現(xiàn)有生物降解技術(shù)的研發(fā)，通過微生物活性實現(xiàn)物體有機原色以及部分生物元素的合理治理，促進生物元素的高效降解。此外在該化學(xué)反應(yīng)過程中，還存在有有害物質(zhì)產(chǎn)生比較小的應(yīng)用優(yōu)勢，因此具備良好的發(fā)展優(yōu)勢。

3.3 活化分子與多功能性氧化反應(yīng)

氧化過程作為化學(xué)反應(yīng)中的常見內(nèi)容，在綠色化學(xué)技術(shù)研究過程中，則可以通過活化分子氧以及多功能氧化反應(yīng)等方面進行研究，對于現(xiàn)有化工反應(yīng)水平的提升也有著積極意義。比如在進行石油內(nèi)有機化學(xué)品的生產(chǎn)過程中，部分化學(xué)品在制造過程中還會出現(xiàn)一定程度的阻礙反應(yīng)，對于氧化反應(yīng)效率以及反應(yīng)質(zhì)量也會造成比較大的影響。通過多花多功能氧化反應(yīng)技術(shù)的應(yīng)用，能夠促進石油烴分子反應(yīng)效率進一步增快，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

4.1 原料的綠色化

原料的綠色化選擇，特別是有機生物質(zhì)化學(xué)原料的綠色化原則，能夠顯著降低有機化學(xué)在反應(yīng)過程中對于自然環(huán)境所造成的影響。近年來很多科學(xué)家也加強了對該方賣弄的重視力度，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。因此說實現(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，也就需要相關(guān)研究人員能夠進一步加強對該方面的重視力度。

4.2 提升烴類氧化反應(yīng)的選擇性

烴類的選擇性氧化一直是我國化工領(lǐng)域中的重要研究內(nèi)容，在烴類化學(xué)選擇性反應(yīng)氧化中能夠產(chǎn)生強烈的放熱催化反應(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)選擇程度相對比較低，也就難以滿足現(xiàn)階段化工生產(chǎn)工作的實際開展需求，并容易造成嚴(yán)重的資源浪費以及生態(tài)環(huán)境污染問題出現(xiàn)。通過加強對烴類氧化反應(yīng)進展深度進行研究，其能夠促進烴類產(chǎn)物的氧化選擇性進一步提升，減少烴類反應(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

近年來我國對于綠色化學(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，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)用價值，也是實現(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、超分子強酸等多個領(lǐng)域出發(fā)，加強了對V領(lǐng)色催化劑材料的研究力度，比如通過固體烷基酸作為液相烷基酸氧化劑的方式，還能夠顯著延長其使用時間，并具備材料選擇性高的應(yīng)用優(yōu)勢。

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溶劑主要是一種揮發(fā)性比較強的有機化合物，其在大量使用過程中還會導(dǎo)致附近地面水以及臭氧快速形成的情況發(fā)生，還會導(dǎo)致地下水污染等問題發(fā)生。因此在綠色化學(xué)發(fā)展過程中，還對傳統(tǒng)生產(chǎn)中使用的有機溶劑進行改進，盡量選擇一些對生態(tài)環(huán)境健康無害的溶劑。目前一些化學(xué)生產(chǎn)企業(yè)開始應(yīng)用超臨界溶解瘤體以及其他無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)順利進行基礎(chǔ)上，有效降低對于生態(tài)環(huán)境所造成的危害，在我國化工原料產(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，對于能源匱缺問題的解決也有著非常重要的意義，也是實現(xiàn)國民經(jīng)濟可持續(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，在氫氣制備過程中，通過綠色化學(xué)技術(shù)的應(yīng)用，可以有效降低氫氣制備過程中所產(chǎn)生的能源損耗。通過TIO2光催化分解水方式進行氫氣的制備時，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，對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行氫氣的制備，在對現(xiàn)有能源匱缺問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)用價值。

4.6 新研究方向的開辟

在綠色化學(xué)領(lǐng)域發(fā)展過程中，非離子型液體化學(xué)作為一種新型的天然綠色有機試劑，其在多個化學(xué)生產(chǎn)領(lǐng)域中均具備重要的應(yīng)用價值，因此也受到了各國化學(xué)家的廣泛青睞，并獲得了長足的發(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物、金屬極性有機化合物以及金屬無機化合物起到良好的溶解效果，其中陰陽離子對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，其溶解性也會隨之增加。該溶解試劑在應(yīng)用過程中還不會對外界環(huán)境產(chǎn)生影響，從而實現(xiàn)化學(xué)生產(chǎn)的綠色性與環(huán)保性，滿足我國可持續(xù)發(fā)展理念下的化學(xué)生產(chǎn)工作開展需求。

5 結(jié)束語

綠色化學(xué)在社會發(fā)展中有著重要的應(yīng)用價值，就環(huán)境保護角度出發(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，對于國民經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展也有著重要意義。因此在今后的社會發(fā)展過程中，還需要不斷加強對綠色化學(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)濟效益基礎(chǔ)上，獲得良好的生態(tài)效益與社會效益。