綠色化學(xué)發(fā)展及相關(guān)技術(shù)分析

王京山

（淮北師范大學(xué)，安徽淮北 235000）

化學(xué)及其技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中應(yīng)用非常廣泛，化工行業(yè)、石油行業(yè)、加工行業(yè)以及制藥行業(yè)當(dāng)中都應(yīng)用化學(xué)技術(shù)，而化學(xué)技術(shù)在發(fā)生反應(yīng)的過(guò)程中，很容易出現(xiàn)環(huán)境污染問(wèn)題，影響到人們賴(lài)以生存的環(huán)境建設(shè)，所以在當(dāng)前化學(xué)以及技術(shù)應(yīng)用的過(guò)程中，非常注重綠色化學(xué)的研發(fā)，減少化學(xué)技術(shù)應(yīng)用過(guò)程的環(huán)境污染問(wèn)題，從而保證化學(xué)技術(shù)應(yīng)用更加高效。

1 綠色化學(xué)闡述

綠色化學(xué)是現(xiàn)代化學(xué)發(fā)展的一種新理念，其主要是指在化學(xué)研究中，研究綠色無(wú)污染的化學(xué)知識(shí)以及技術(shù)。綠色化學(xué)也被稱(chēng)作為環(huán)境友好化學(xué)、在其化學(xué)研究以及技術(shù)發(fā)展的過(guò)程中，希望通過(guò)綠色化學(xué)的良好研發(fā)，減少化學(xué)使用過(guò)程中造成的環(huán)境污染以及人類(lèi)健康影響等負(fù)面作用，從而提升化學(xué)知識(shí)及化學(xué)技術(shù)的使用效率。

綠色化學(xué)研究發(fā)展的過(guò)程中，也是對(duì)化學(xué)學(xué)科全面性的研究和發(fā)展。在具體研究中對(duì)化學(xué)有機(jī)合成、化學(xué)催化、生物化學(xué)分析等全面的化學(xué)知識(shí)進(jìn)行綠色創(chuàng)新，通過(guò)綠色化學(xué)的研發(fā)對(duì)于人類(lèi)使用化學(xué)技術(shù)的安全防護(hù)、化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)安全、生態(tài)環(huán)境和諧建設(shè)都有非常重要的積極影響。

綠色化學(xué)是新型化學(xué)知識(shí)理念，其中心主旨是在使用綠色化學(xué)的過(guò)程中減少環(huán)境污染，而其知識(shí)理論與現(xiàn)代研發(fā)的污染控制化學(xué)有一定的區(qū)別，其根本目的不是通過(guò)化學(xué)技術(shù)控制環(huán)境，而是在環(huán)境保護(hù)和健康保護(hù)的基礎(chǔ)之上研發(fā)化學(xué)知識(shí)和技術(shù)。在世界工業(yè)化發(fā)展的背景下，世界環(huán)境也在一定程度上遭到了嚴(yán)重的破壞，化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中，對(duì)生產(chǎn)人員以及技術(shù)人員的危害性也比較大，所以在此背景下研究綠色化學(xué)技術(shù)，對(duì)于環(huán)境保護(hù)建設(shè)起到了積極的作用，也是未來(lái)化學(xué)技術(shù)的發(fā)展方向。

2 綠色化學(xué)技術(shù)介紹

綠色化學(xué)技術(shù)是在綠色化學(xué)基礎(chǔ)之上發(fā)展而來(lái)的新型化學(xué)技術(shù)，對(duì)于化學(xué)工業(yè)的技術(shù)應(yīng)用起到了一定的推動(dòng)作用。當(dāng)前在綠色化學(xué)研發(fā)的背景下，綠色化學(xué)技術(shù)也被積極研發(fā)。

2.1 不對(duì)稱(chēng)催化合成

化學(xué)技術(shù)中，化學(xué)合成以及化學(xué)拆分是重要的化學(xué)反應(yīng)，也是當(dāng)前社會(huì)中應(yīng)用最為廣泛的化學(xué)工業(yè)技術(shù)之一。而在當(dāng)前綠色化學(xué)技術(shù)發(fā)展的過(guò)程中，研究發(fā)展了不對(duì)稱(chēng)化學(xué)催化合成技術(shù)，而傳統(tǒng)的化合物制備中，發(fā)酵方法是非常重要的方法，但是使用發(fā)酵方法進(jìn)行化學(xué)合成的過(guò)程中存在一定的弊端，其主要問(wèn)題是在生成產(chǎn)物的過(guò)程中，有將近1/2的產(chǎn)物是無(wú)效產(chǎn)物，無(wú)法進(jìn)行化學(xué)再生產(chǎn)，所以也就導(dǎo)致使用光化學(xué)污染的過(guò)程中存在一定資源大量浪費(fèi)的問(wèn)題。而在當(dāng)前綠色化學(xué)技術(shù)研究的過(guò)程中，選擇研發(fā)更具有效率的不對(duì)稱(chēng)催化技術(shù)。不對(duì)稱(chēng)催化技術(shù)與傳統(tǒng)的發(fā)酵化學(xué)技術(shù)有所不同，其在使用的過(guò)程中，利用手性增值的方法進(jìn)行催化生成物，并且在其具體進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程中，不受到生物類(lèi)型的限制，可以在使用催化劑材料之后，可以生產(chǎn)R 異構(gòu)體和 S 異構(gòu)體，極大程度上提升了化學(xué)反應(yīng)的效率，減少了傳統(tǒng)發(fā)酵化學(xué)技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中出現(xiàn)的浪費(fèi)問(wèn)題，實(shí)際上也降低了化學(xué)生產(chǎn)中的成本。

2.2 酶催化和生物降解

生物技術(shù)是一種新型化學(xué)技術(shù)，同時(shí)也是綠色化學(xué)技術(shù)發(fā)展的主流方向，采用生物技術(shù)可以真正意義上達(dá)到綠色環(huán)保，其化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中，生成有害物質(zhì)極少。如，在現(xiàn)代綠色化學(xué)技術(shù)發(fā)展的過(guò)程中有酶催化技術(shù)以及生物降解技術(shù)，是生物分子技術(shù)重要的組成部分。首先，酶催化綠色化學(xué)技術(shù)是利用酶在高溫和高壓下發(fā)生的反應(yīng)，酶在水中能夠?qū)崿F(xiàn)良好的反應(yīng)，保證酶反應(yīng)系統(tǒng)工作更加良好，同時(shí)也保證酶反應(yīng)工作更加合理?，F(xiàn)代綠色化學(xué)技術(shù)研發(fā)過(guò)程中，將生物酶作為一種催化劑使用到化學(xué)反應(yīng)當(dāng)中，使用酶作為催化劑參與到化學(xué)反應(yīng)中，可以實(shí)現(xiàn)手性合成率達(dá)到100%，從而促進(jìn)細(xì)胞化學(xué)生成，推升化學(xué)反應(yīng)效率。其次，在當(dāng)前綠色化學(xué)技術(shù)研發(fā)的過(guò)程中，還針對(duì)生物降解技術(shù)進(jìn)行了研發(fā)，生物降解技術(shù)是利用微生物的活性，對(duì)物體的有機(jī)原色以及部分生物元素進(jìn)行合理的治理，保證生物元素降解更加高效，另外采用到微生物進(jìn)行降解，其講解過(guò)程中產(chǎn)生的有害物質(zhì)相對(duì)也比較少，具有非常良好的發(fā)展空間。

2.3 活化分子氧和多功能性氧化反應(yīng)

氧化過(guò)程是化學(xué)生產(chǎn)過(guò)程中十分重要的模塊，很大一部分化學(xué)產(chǎn)品生產(chǎn)都要進(jìn)行氧化反應(yīng)，對(duì)于化學(xué)技術(shù)的使用以及化學(xué)反應(yīng)效率提升有非常重要的作用。而在實(shí)際的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中，在綠色化學(xué)技術(shù)研究的過(guò)程中，活化分子氧和多功能性氧化反應(yīng)是非常重要的技術(shù)發(fā)展方向，對(duì)于化學(xué)生產(chǎn)有非常重要的作用。如在石油有機(jī)化學(xué)品生產(chǎn)的過(guò)程中，在實(shí)際的化學(xué)品制造過(guò)程中，石油內(nèi)烴分子的還原狀態(tài)會(huì)在一定程度上阻礙反應(yīng)，影響反應(yīng)的實(shí)際效率，而在當(dāng)前的石油化學(xué)品生產(chǎn)過(guò)程中，選擇使用活化多功能氧化反應(yīng)，在實(shí)際的化學(xué)反應(yīng)中含氧基團(tuán)，能夠增加石油烴分子反應(yīng)，解決實(shí)際化學(xué)反應(yīng)中出現(xiàn)的烴分子反應(yīng)問(wèn)題，提升化學(xué)反應(yīng)效率。

2.4 清潔能源中的化學(xué)技術(shù)

清潔能源是當(dāng)前世界能源的發(fā)展方向之一，對(duì)于未來(lái)社會(huì)的發(fā)展有非常重要的作用，在清潔能源研發(fā)過(guò)程中，綠色化學(xué)技術(shù)的研發(fā)使用也十分關(guān)鍵。如氫氣能源是現(xiàn)代新能源中非常重要的能源，在氫氣制取的過(guò)程中，采用綠色化學(xué)技術(shù)非常關(guān)鍵。如在實(shí)際的氫氣制取過(guò)程中，選擇使用TiO2進(jìn)行光催化分解水制氫氣就是一種非常重要的綠色化學(xué)技術(shù)，是一種超前的制氫氣方法，其使用過(guò)程中具有高效環(huán)保的作用，也在一定程度上提升了氫氣制取的效率。另外，在綠色化學(xué)技術(shù)中還有生物制氫氣方法，其中生物制取氫氣方法主要是利用生物活性酶進(jìn)行氫氣制取，從而做到高效環(huán)保。

3 綠色化學(xué)技術(shù)的具體應(yīng)用

綠色化學(xué)技術(shù)的發(fā)展對(duì)于化學(xué)技術(shù)的應(yīng)用推廣也有非常重要的作用，在實(shí)際的綠色化學(xué)技術(shù)研發(fā)過(guò)程中，還包括新型化學(xué)分離技術(shù)、綠色化學(xué)化工結(jié)合技術(shù)等，當(dāng)前綠色化學(xué)技術(shù)在環(huán)境保護(hù)、化工生產(chǎn)等方面都有廣泛的應(yīng)用，對(duì)于社會(huì)生產(chǎn)而言也起到了一定的積極作用。

3.1 綠色化學(xué)技術(shù)在環(huán)境治理中應(yīng)用

綠色化學(xué)技術(shù)的研發(fā)根本目的是減少化學(xué)技術(shù)使用過(guò)程中的環(huán)境污染以及健康影響，而其在具體應(yīng)用的過(guò)程中，也可以應(yīng)用到環(huán)境治理和環(huán)境保護(hù)當(dāng)中。環(huán)境污染的主要影響因素是廢水、廢氣以及垃圾的隨意排放和丟棄，而廢水廢氣使用過(guò)程中，其內(nèi)部存在一定的化學(xué)變化，所以在實(shí)際的環(huán)境污染治理過(guò)程中，同樣可以使用到綠色化學(xué)技術(shù)進(jìn)行治理，具體可以從以下幾方面進(jìn)行闡述。

（1）水污染治理過(guò)程中使用綠色化學(xué)技術(shù)，能夠在最大程度上提升水污染治理的效率，并減少環(huán)境污染。在當(dāng)前水污染治理過(guò)程中，使用到的治理技術(shù)包括先進(jìn)的濾膜技術(shù)，濾膜技術(shù)是綠色化學(xué)技術(shù)中非常重要的組成部分，采用膜可以實(shí)現(xiàn)對(duì)水體當(dāng)中的雜質(zhì)過(guò)濾，并對(duì)水體進(jìn)行有效的凈化。如在當(dāng)前污水治理的過(guò)程中，可以選擇使用超濾膜技術(shù)，保證水污染治理更加高效。另外，在當(dāng)前水污染治理中，還可以使用綠色生物技術(shù)，利用生物活性對(duì)污染水體中的污染物進(jìn)行分解或者吸附，做到水體合理凈化。

（2）在廢氣污染治理的過(guò)程中，也可以使用綠色化學(xué)技術(shù)，通過(guò)綠色化學(xué)技術(shù)的使用，最大程度提升廢氣治理效果，實(shí)現(xiàn)了環(huán)境保護(hù)。我國(guó)空氣污染問(wèn)題一直都比較嚴(yán)重，其主要原因包括兩點(diǎn)。

①現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，氣體未經(jīng)處理就隨意排放，嚴(yán)重影響大氣環(huán)境。

②現(xiàn)代交通運(yùn)行中，大量的汽車(chē)尾氣排放嚴(yán)重超標(biāo)，造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題。在當(dāng)前，大氣污染中主要污染物包括懸浮顆粒、氮氧化物以及二氧化硫等物質(zhì)，如不及時(shí)治理還會(huì)對(duì)水體造成一定的影響，如地區(qū)內(nèi)出現(xiàn)霧霾或者出現(xiàn)酸雨問(wèn)題，會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的破壞。而在實(shí)際的廢氣污染治理中，應(yīng)用綠色化學(xué)技術(shù)一般是從源頭做起，從清潔能源研發(fā)到工業(yè)廢氣排放治理兩個(gè)方面進(jìn)行。如在當(dāng)前綠色化學(xué)技術(shù)應(yīng)用中，采用綠色化學(xué)技術(shù)可以制取氫氣等清潔能源，實(shí)現(xiàn)汽車(chē)尾氣的合理控制，保證空氣污染能得到良好的治理。另外一方面，空氣污染治理的過(guò)程中，選擇在工廠(chǎng)生產(chǎn)過(guò)程中，對(duì)廢氣進(jìn)行治理后再排放，實(shí)際的廢氣處理中，采用煤炭生物脫硫技術(shù)，能夠在最大程度上減少空氣污染，實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保。在當(dāng)前化工生產(chǎn)中，選擇使用煤炭生物脫硫技術(shù)進(jìn)行廢氣治理，實(shí)際應(yīng)用中采用了微生物絮凝法、生物浸水法等綠色化學(xué)技術(shù)，能夠使煤炭有效脫硫，減少煤炭使用中二氧化硫的產(chǎn)生，從而減少工業(yè)廢氣對(duì)環(huán)境的污染。

（3）綠色化學(xué)技術(shù)在固體垃圾處理當(dāng)中的應(yīng)用。固體垃圾是城市生活垃圾，其在產(chǎn)生后由于內(nèi)部發(fā)生一系列的化學(xué)變化，也會(huì)直接影響到城市環(huán)境，所以實(shí)際的城市環(huán)境治理過(guò)程中，應(yīng)用綠色化學(xué)技術(shù)對(duì)固體垃圾進(jìn)行有效的治理非常關(guān)鍵。傳統(tǒng)的城市固體垃圾處理過(guò)程中，通常使用到垃圾焚燒以及垃圾填埋的方法，但是使用焚燒和填埋的方法處理效率存在一定的問(wèn)題，并且在實(shí)際的處理過(guò)程中，也很容易出現(xiàn)二次環(huán)境污染問(wèn)題。而在當(dāng)前城市固體垃圾處理的過(guò)程中，選擇使用綠色化學(xué)技術(shù)進(jìn)行處理，能夠達(dá)到改善環(huán)保的作用。如實(shí)際的處理中使用生物降解技術(shù)，對(duì)于城市固體垃圾中可降解的垃圾進(jìn)行合理處理，從而保證城市垃圾處理更加高效。另外，在當(dāng)前城市固體垃圾處理中還應(yīng)用有電離氣化技術(shù)，也是綠色化學(xué)技術(shù)。

3.2 綠色化學(xué)技術(shù)應(yīng)用于化學(xué)生產(chǎn)

在當(dāng)前綠色化學(xué)技術(shù)生產(chǎn)過(guò)程中，還應(yīng)用綠色化學(xué)技術(shù)，其對(duì)于化學(xué)生產(chǎn)效率提高以及化學(xué)生產(chǎn)危害性的降低有非常重要的作用。

4 綠色化學(xué)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

綠色化學(xué)技術(shù)是當(dāng)前化學(xué)知識(shí)和技術(shù)的發(fā)展方向，對(duì)于化學(xué)工藝的優(yōu)化提升有非常重要的作用。而在未來(lái)綠色化學(xué)技術(shù)主要發(fā)展方向包括化學(xué)技術(shù)循環(huán)使用、再生、清潔能源、變廢為寶等多種發(fā)展方向。

5 結(jié)束語(yǔ)

介紹酶催化綠色化學(xué)技術(shù)、氧化綠色化學(xué)技術(shù)、清潔能源綠色化學(xué)技術(shù)等多種新型綠色化學(xué)技術(shù)，并指出了綠色化學(xué)技術(shù)在現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展中的應(yīng)用。