绿色化学的发展趋势探究

王旭(海南师范大学 海南 海口 570100)

一、前言

由于绿色化学是从本质上阻止污染源， 所以绿色化学和环境保护不同，是更高阶层环境友好的化学。 绿色化学虽然着眼于降低材料本身危险性，但是却在实际实施中遇到诸多挑战，需要我们进一步探究与寻求发展道路。 下面主要在分析绿色化学发展所面临的挑战基础上，寻找出绿色化学的发展道路。

二、绿色化学基本原理

在化学和分子科学各个分支的发展中， 绿色化学的出现将利用完善的、基本的科学原则，实现经济和环境的目标。 有效的环境友好策略，是社会可持续发展的主要推动力[1]。 这一承诺和意图对人们有着巨大的吸引力。 因此，绿色化学一经提出，就受到学术界的高度重视，在全世界迅速掀起了绿色化学的浪潮。

绿色化学要遵循以下原则：防止污染优于污染治理，防止产生废弃物，从源头制止污染；原子经济性，即尽量使参加过程的原于都进入最终产物；绿色合成，在合成中不进行有危险、有害的合成反应；设计安全化学品，设计具有高使用效益、低环境毒性的化学产品；采用无毒无害的溶剂和助剂；合理使用和节约能源，生产过程应该在温和的温度和压力下进行：利用可再生的资源合成化学品；减少化合物不必要的衍生化步骤；采用高选择性的催化剂；设计可降解化学品；防止污染的快速捡测和控制；减少或消除制备和使用过程中的事故和隐忍。

三、绿色化学的发展趋势探究

绿色化学和整个化学的发展一样是前景广阔的。 绿色化学正处于连续性技术进步和非连续性技术进步的不断开拓中，原有技术的改进、 新的发现和创造发明的涌现推动着绿色化学不断完善，达到环境友好的目的[2]。 因此某些对化学学科发展有重要意义， 同时又有潜在的重大经济和社会效益某研究领域中绿色化学的发展趋势值得关注。

第一，其发展趋势是不对称催化合成, 21 世纪将是手性化合物大显身手的时代。 近年来在这一爆炸式发展的领域中，许多机遇和挑战来自药物领域。 科学家已越来越清楚地认识到外消旋药物中错误前对映异构体是一种“药物污染”，它的毒副作用可能比医药上有活性的对映异构体的疗效要大得多。 一个典型的例子是一种叫Thalidomide 的药物。

第二，是酶催化和生物降解，迅速发展的生物技术为酶催化反应媒供了很多的机遇。 目前，遗传工程处理的微生物在合成用于人类治疗的稀少而有效的肽方面的作用已经旋立。 同样的分子生物技术还能用来加强工业过程催化剂使用的酶的性能，这同传统催化技术是非常类似的。

第三，分子氧的活化和高选择性氧化反应，绿色氧化过程应是采用无毒无害的催化剂，它应具有很高的氧化选择性，不产生成很少产生副产物，达到尽可能高的原子经济性。 同时，对于氧化剂的要求是它们参与反应后不应有氧化剂分解的残留有害物，因此最好的氧化剂是氧，其次是过氧化氢，其他氧化剂均不能满足此要求[3]。 纯氧作氧化剂是重要发展方向，它大大减少了尾气排放量， 从而减少了随尾气带人大气的挥发性有机物造成的污染。 因此， 新发展的氧化催化剂应在缓和条件下活化分子氧，通过各种活泼的催化氧化物种，使反应物分子高选择性地转化为产物。

第四，清洁的能源，随着世界人口持续增长，能源和食品问题将成为21 世纪人们面临的主要难题。 要解决清洁的能源问题，发展燃料电池是一条重要出路[4]。 氢气由于燃料热放高，而且产物为水，因此被认为是未来最理想的高效清洁能源。 氢气燃料电池早巳研究成功，而且用它驱动的汽车已问世。 但由于氢气生产成术较高，无论烃类制氢或电解质氢作为燃料使用，都缺乏竞争力， 因此研究廉价获取氢的方法是解决以氢气为燃料的第一步。

第五，可再生资源的利用，目前可再生生物质资源主要利用的是谷物淀粉类，而作为植物重要组成部分的木质素利用不多。由于木质素极其稳定，降解十分因难。 现在已发现一些细菌和真菌含有可使木质素降解的木质索过氧化酶、 锰过氧化酶、 漆酶等，但其降解效率较低，因此纤维素特别是木质素的酶解脑，将是今后研究开发的热点。

第六，持续发展的第二资源，垃圾回收和再生利用，称得上是21 世纪人类最主要的效率革命，这种革命在由工业经济走向知识经济的时代变得更有魅力， 因为这是人类为了生存而寻找持续发展道路所必须采取的步骤。 面对垃圾泛滥成灾的现实，世界各国的视线已不再仅仅停留在如何控制和销毁垃圾这一老问题上，而是采取积极的态度和有力的措施，着手科学地处理、利用垃圾，将垃圾列为维持经济持续发展的“第二资源”，向垃圾要资源、要能源、要效益。 因为从生态环境角度看，垃圾固然是一种污染源；而从资源角度看，它却是地球上惟一在增长的资源、一种潜在的资源。

综上所述，绿色化学可以在有效解决日益恶化环境、紧缺能源和资源匮乏现状同时， 还能提升人们生活质量与确保国家和人们的安全生活。 站在绿色化学的发展趋势上研究，它将朝着新节能环保、新材料道路发展。 环境、资源、能源、信息、生命、材料与化学领域相结合会开辟出绿色发展的方向。 绿色化学深入人心的同时，也潜移默化影响着人们，所以我们要坚信不久将来绿色化学将会有着更加明确的目标， 绿色化学的未来发展道路是光明的。

[1]王哲勤.绿色化学发展前景探索与挑战[J].吉林广播电视大学学报,2012(09)∶128-130.

[2]冉思毅.生活中的绿色化学[J].理化生教研,2011(32)∶68-68.

[3]吴茜.小议绿色化学[J].学科研究,2010(11)∶59-59.