绿色化学发展方向探析关键探索研究

徐 晶

（宁夏理工学院，宁夏石嘴山 75300）

化学及其技术在工业生产中有着非常广泛的应用，但是在化学技术发生反应的过程中，还有可能出现有害有毒气体，对于周边环境也会造成一定的污染。近年来随着人们环保理念的不断提升，也就需要在工业生产过程中能够加强绿色化学技术的研发力度，减少化学技术在应用过程中对于环境所造成的污染与破坏，对于我国工业生产领域的发展也有着非常重要的意义。

1 绿色化学概述

绿色化学作为现代化学发展的一种新型理念，其主要是在化学研究过程中，应用绿色无污染的化学知识以及相关技术，来尽可能地降低化学反应中所造成的环境破坏。通过绿色化学的有效研发，能够减少化学技术应用中所造成的环境破坏，以及对人体身体健康所造成的负面影响，对于化学技术使用效率与使用质量的提升也有着积极意义。

近年来我国社会经济得到了非常迅速的发展，但是对于自然环境也造成了非常严重的破坏，而大多数的环境问题跟化学污染也有着密切的关系。绿色化学作为一种新型的化学知识理念，其中心主旨在于减少化学反应与生产过程中所产生的环境污染，并需要在基于环境保护以及健康保护技术上进行化学知识与技术的研发工作。只有不断加强绿色化学技术的研发力度，才能够有效减少化学工业生产过程中对于生产人员以及技术人员所造成的危害性，这也就需要我国化工行业能够加强对该方面工作的重视力度，这也是未来化学技术的必然发展趋势。

2 绿色化学技术的应用必要性

2.1 在水污染治理中的应用

在水污染治理过程中通过绿色化学技术的应用，能够显著降低水环境污染等问题发生，并能够促进水污染治理效率进一步提升。滤膜技术作为绿色化学技术中的重要组成，其在污水治理中也具备良好的应用效果。通过在超滤膜技术的应用，能够利用生物活性对污染水体内的污染物进行分解与吸附处理，从而获得良好的水污染治理效果。

2.2 在废气污染治理中的应用

绿色化学技术在废气污染治理中也具备重要的应用价值，并能够促进废气污水治理效果进一步提升。通过绿色化学技术的应用，能够进行氢气等清洁能源的制备，减少汽车行驶中对石油等化工能源的依赖度，借此实现汽车尾气的有效控制，提升空气污染的治理效果。此外在空气污染治理过程中，通过煤炭生物脱硫技术的应用，也能够对废气中的污染物质起到良好的清除与脱离效果，从而降低工业废气对于大气环境所造成的污染。

3 常见绿色化学技术概述

3.1 不对称催化合成

化学合成以及拆分作为化学技术中的重要化学反应，也是现阶段应用最为广泛的化学工业技术之一。在绿色化学技术领域中，要加强对不对称化学催化合成技术的研究力度。在化合物制备过程中经常性要应用到发酵的模式，但是其在生成产物的过程中，有接近一半的产物都是无效产物，也就无法实现化学再生产，导致了资源浪费问题的情况发生，对于周边生态环境也会产生比较大的影响。在绿色化学技术的研究过程中，通过不对称催化技术能够促进催化效率以及质量进一步提升，在使用过程中可以通过手性增值的方式进行生成物的催化，在具体化学反应过程中也不会受到生物类型所造成的限制。此外在不对称催化合成中，通过适当添加催化剂材料的方式，进行R异构体以及S异构体的生产，促进化学反应效率以及反应质量进一步提高，并且能够显著降低传统发酵化学技术应用中的能源浪费问题发生，对于化学生产成本也可以进行有效控制。

3.2 酶催化与生物降解

生物技术作为一种新型化学技术，也是绿色化学技术的重要发展方向。在化学工业生产过程中通过生物技术的应用，能够在达到预期生产效果基础上降低有害物质的产生量，在真正意义上达到绿色环保的效果。目前酶催化技术以及生物降解技术在现代绿色化学技术领域均获得了良好的应用效果，其中酶催化技术主要是利用酶在高温以及高压下产生的反应，保障没反应系统能够处于良好的工作状态中。在现代绿色化学技术研发过程中，可以将生物酶作为一种催化剂应用到化学反应之中，对于手性合成率的提升也有着非常重要的意义。此外在当前绿色化学技术研发过程中，还可以实现现有生物降解技术的研发，通过微生物活性实现物体有机原色以及部分生物元素的合理治理，促进生物元素的高效降解。此外在该化学反应过程中，还存在有有害物质产生比较小的应用优势，因此具备良好的发展优势。

3.3 活化分子与多功能性氧化反应

氧化过程作为化学反应中的常见内容，在绿色化学技术研究过程中，则可以通过活化分子氧以及多功能氧化反应等方面进行研究，对于现有化工反应水平的提升也有着积极意义。比如在进行石油内有机化学品的生产过程中，部分化学品在制造过程中还会出现一定程度的阻碍反应，对于氧化反应效率以及反应质量也会造成比较大的影响。通过多花多功能氧化反应技术的应用，能够促进石油烃分子反应效率进一步增快，提升化学反应效果，借此获得预期的反映效果。

4 绿色化学的发展趋势

4.1 原料的绿色化

原料的绿色化选择，特别是有机生物质化学原料的绿色化原则，能够显著降低有机化学在反应过程中对于自然环境所造成的影响。近年来很多科学家也加强了对该方卖弄的重视力度，并将天然植物油成分转换为天然生物油作为能源供给。此外在玉米中提取的浆液作为玉米青霉素的起始发酵剂，其也可以作为去甲羟氨苄青霉素的重要化学原料。因此说实现生产原料的绿色化，也是绿色化学的必然发展趋势，也就需要相关研究人员能够进一步加强对该方面的重视力度。

4.2 提升烃类氧化反应的选择性

烃类的选择性氧化一直是我国化工领域中的重要研究内容，在烃类化学选择性反应氧化中能够产生强烈的放热催化反应，其产物也多是一种热力学上不稳定的中间烃化学物，在催化反应的稳定下，还容易出现过度氧化的情况发生，导致其形成混合的二氧化碳以及混合水，化学选择程度相对比较低，也就难以满足现阶段化工生产工作的实际开展需求，并容易造成严重的资源浪费以及生态环境污染问题出现。通过加强对烃类氧化反应进展深度进行研究，其能够促进烃类产物的氧化选择性进一步提升，减少烃类反应中所造成的资源损失情况发生，这也是绿色化学发展的重要方向。

4.3 催化剂的绿色化

近年来我国对于绿色化学的研究力度不断增加，在综合使用固体均相活性催化剂技术方面也获得了良好的技术进展，其具备容易加热分离以及可反复混合使用的应用优势，在化学生产的绿色氧化以及节能还原领域中均有着非常重要的应用价值，也是实现生物可持续循环绿色催化的重要技术手段。此外相关化学研究人员还从高分子筛、杂多酸、超分子强酸等多个领域出发，加强了对V领色催化剂材料的研究力度，比如通过固体烷基酸作为液相烷基酸氧化剂的方式，还能够显著延长其使用时间，并具备材料选择性高的应用优势。

4.4 溶剂的绿色化

目前在化学生产领域中广泛使用的有机溶剂主要是一种挥发性比较强的有机化合物，其在大量使用过程中还会导致附近地面水以及臭氧快速形成的情况发生，还会导致地下水污染等问题发生。因此在绿色化学发展过程中，还对传统生产中使用的有机溶剂进行改进，尽量选择一些对生态环境健康无害的溶剂。目前一些化学生产企业开始应用超临界溶解瘤体以及其他无溶剂水作为溶解反应物的媒介，其能够在保障化学生产顺利进行基础上，有效降低对于生态环境所造成的危害，在我国化工原料产业中也获得了良好的应用效果。

4.5 清洁能源中的化学技术

清洁能源作为世界能源的重要发展方向，对于能源匮缺问题的解决也有着非常重要的意义，也是实现国民经济可持续发展的重要保障。绿色化学技术在清洁能源研发领域中有着非常重要的意义，比如氢气能源作为现代新能源中的重要能源，在氢气制备过程中，通过绿色化学技术的应用，可以有效降低氢气制备过程中所产生的能源损耗。通过TIO²光催化分解水方式进行氢气的制备时，就是绿色化学技术的重要应用途径，其还具备高效环保的应用优势，对于氢气制备效率的提升也有着积极意义。此外在绿色化学技术中应用到的生物制氢方法，也能够利用生物活性酶进行氢气的制备，在对现有能源匮缺问题起到良好解决基础上，还能够实现制备环节的高效环保，因此在清洁能源领域中也有着非常重要的应用价值。

4.6 新研究方向的开辟

在绿色化学领域发展过程中，非离子型液体化学作为一种新型的天然绿色有机试剂，其在多个化学生产领域中均具备重要的应用价值，因此也受到了各国化学家的广泛青睐，并获得了长足的发展效果。部分较为典型的非离子型极性液体，能够对金属有机物、金属极性有机化合物以及金属无机化合物起到良好的溶解效果，其中阴阳离子对于该溶剂的溶解性有着非常大的影响，随着非离子型液体溶解性变化影响的不断增加，其溶解性也会随之增加。该溶解试剂在应用过程中还不会对外界环境产生影响，从而实现化学生产的绿色性与环保性，满足我国可持续发展理念下的化学生产工作开展需求。

5 结束语

绿色化学在社会发展中有着重要的应用价值，就环境保护角度出发，绿色化学的应用能够实现零污染、零排放的标准，也能够从根本上降低化学物质对于自然环境所造成的危害，从而构建环境友好和谐的关系，对于国民经济的可持续发展也有着重要意义。因此在今后的社会发展过程中，还需要不断加强对绿色化学技术的研发与创新力度，并要求化学生产企业能够加强绿色化学技术的应用力度，在保障化工生产企业经济效益基础上，获得良好的生态效益与社会效益。