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摘要建立綠色化學(xué)的根本目的是從節(jié)約資源和防止污染的觀點(diǎn)出發(fā)，重新審視和改革傳統(tǒng)化學(xué)，從而使我們對(duì)環(huán)境的治理可以從治標(biāo)轉(zhuǎn)向治本。為此，工業(yè)、農(nóng)業(yè)、日常生活等采用無毒、無害并可循環(huán)使用的物料，化學(xué)反應(yīng)的綠色化，是從“本”治理環(huán)境污染的重要途徑。

關(guān)鍵詞：綠色化學(xué)；環(huán)境保護(hù)；生物技術(shù)

人類正面臨有史以來最嚴(yán)重的環(huán)境危機(jī)，由于人口急劇的增加，資源的消耗日益擴(kuò)大，人均耕地、淡水和礦產(chǎn)等資源占有量逐漸減少，人口與資源的矛盾越來越尖銳；環(huán)保問題就成為經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展的重要問題之一。作為國民經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)之一的化學(xué)工業(yè)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)，在為創(chuàng)造人類的物質(zhì)文明作出重要貢獻(xiàn)的同時(shí)，在生產(chǎn)活動(dòng)中不斷排放出大量有毒物質(zhì)，化學(xué)工業(yè)也為環(huán)境和人類的健康帶來一定的危害。發(fā)達(dá)國家對(duì)環(huán)境的治理，已開始從治標(biāo)，即從末端治理污染轉(zhuǎn)向治本，即開發(fā)清潔工業(yè)技術(shù)，消減污染源頭，生產(chǎn)環(huán)境友好產(chǎn)品?！熬G色技術(shù)”已成為21世紀(jì)化工技術(shù)與化學(xué)研究的熱點(diǎn)和重要科技前沿。

綠色化學(xué)又稱綠色技術(shù)、環(huán)境無害化學(xué)、環(huán)境友好化學(xué)、清潔化學(xué)。綠色化學(xué)即是用化學(xué)及其它技術(shù)和方法去減少或消除那些對(duì)人類健康、社區(qū)安全、生態(tài)環(huán)境有害的原料、催化劑、溶劑、試劑、產(chǎn)物、副產(chǎn)物等的使用和產(chǎn)生。

化學(xué)可以粗略地看作是研究從一種物質(zhì)向另一種物質(zhì)轉(zhuǎn)化的科學(xué)。傳統(tǒng)的化學(xué)雖然可以得到人類需要的新物質(zhì)，但是在許多場合中卻既未有效地利用資源，又產(chǎn)生大量排放物，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。綠色化學(xué)則是更高層次的化學(xué)，它的主要特點(diǎn)是“原子經(jīng)濟(jì)性”，即在獲得物質(zhì)的轉(zhuǎn)化過程中充分利用每個(gè)原料原子，實(shí)現(xiàn)“零排放”，因此既可以充分利用資源，又不產(chǎn)生污染。傳統(tǒng)化學(xué)向綠色化學(xué)的轉(zhuǎn)變可以看作是化學(xué)從“粗放型”向“集約型”的轉(zhuǎn)變。綠色化學(xué)可以變廢為寶，可使經(jīng)濟(jì)效益大幅度提高。綠色化學(xué)已在全世界興起，它對(duì)我國這樣新興的發(fā)展中國家更是一個(gè)難得的機(jī)遇。

1采用無毒、無害并可循環(huán)使用的新物料

1.1原料選擇

工業(yè)化的發(fā)展為人類提供了許多新物料，它們?cè)诓粩喔纳迫祟愇镔|(zhì)生活的同時(shí)，也帶來大量生活廢物，使人類的生活環(huán)境迅速惡化。為了既不降低人類的生活水平，又不破壞環(huán)境，我們必須研制并采用對(duì)環(huán)境無毒無害又可循環(huán)使用的新物料。

以塑料為例，據(jù)統(tǒng)計(jì)，到1989年美國在包裝上使用的塑料就超過55.43億kg（20世紀(jì)90年代數(shù)量進(jìn)一步上升），打開包裝后即被拋棄，這些塑料廢物破壞環(huán)境是我們面臨的一大問題：掩埋它們將永久留在土地里中；焚燒它們會(huì)放出劇毒。

我國也大量使用塑料包裝，而且在農(nóng)村還廣泛地使用塑料大棚和地膜，造成的“白色污染”也越來越嚴(yán)重。解決這個(gè)問題的根本出路在于研制可以自然分解或生物降解的新型塑料，目前國際上已有一些成功的方法，例如：光降解塑料和生物降解塑料。前者已經(jīng)投入生產(chǎn)。光生物雙降解塑料研究是我國“八五”科技攻關(guān)的一個(gè)重大項(xiàng)目，已取得一些進(jìn)展。

1.2溶劑的選擇

大量的與化學(xué)制造相關(guān)的污染問題不僅來源于原料和產(chǎn)品，而且源自在其制造過程中使用的物質(zhì)。最常見的是在反應(yīng)介質(zhì)，分離和配方中所用的溶劑。在傳統(tǒng)的有機(jī)反應(yīng)中，有機(jī)溶劑是最常用的反應(yīng)介質(zhì)，這主要是因?yàn)樗鼈兡茌^好地溶解有機(jī)化合物。但有機(jī)溶劑的毒性和難以回收又使之成為對(duì)環(huán)境有害的因素。因此，在無溶劑存在下進(jìn)行的有機(jī)反應(yīng)，用水作反應(yīng)介質(zhì)，以及超臨界流體作反應(yīng)介質(zhì)或萃取溶劑將成為發(fā)展?jié)崈艉铣傻闹匾緩健?/p>

1.2.1固相反應(yīng)

固相化學(xué)反應(yīng)實(shí)際上是在無溶劑化作用的新穎化學(xué)環(huán)境下進(jìn)行的反應(yīng)，有時(shí)可比溶液反應(yīng)更為有效并達(dá)到更好的選擇性。它是避免使用揮發(fā)性溶劑的一個(gè)研究動(dòng)向。

1.2.2以水為溶劑的反應(yīng)

由于大多數(shù)有機(jī)化合物在水中的溶解性差，而且許多試劑在水中會(huì)分解，因此一般避免用水作反應(yīng)介質(zhì)。但水作為反應(yīng)溶劑有其獨(dú)特的優(yōu)越性，因?yàn)樗堑厍蛏献匀回S度最高的“溶劑”，價(jià)廉、無毒、不危害環(huán)境。此外水溶劑特有的疏水效用對(duì)一些重要有機(jī)轉(zhuǎn)化是十分有益的，有時(shí)可提高反應(yīng)速率和選擇性，更何況生命體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)大多是在水中進(jìn)行的。

水相有機(jī)合成在有機(jī)金屬類反應(yīng)，水相Lewis酸催化的反應(yīng)現(xiàn)都已取得較大進(jìn)展。因此在某些有機(jī)化學(xué)反應(yīng)中，開發(fā)利用以水作溶劑是大有可為的。

1.2.3超臨界流體作為有機(jī)溶劑

超臨界流體是指超臨界溫度及超臨界壓力下的流體，是一種介于氣態(tài)與液態(tài)之間的流體。在無毒無害溶劑的研究中，最活躍的研究項(xiàng)目是開發(fā)超臨界流體（SCF），特別是超臨界CO2作溶劑。超臨界CO2是指溫度和壓力在其臨界點(diǎn)（31.10℃，7477.79KPa）以上的CO2流體。它通常具有流體的密度，因而有常規(guī)常態(tài)溶劑的溶解度；在相同條件下，它又具有氣體的粘度，因而又具有很高的傳質(zhì)速度。而且，由于具有很大的可壓縮性，流體的密度，溶劑溶解度和粘度等性能可由壓力和溫度的變化來調(diào)節(jié)。其最大優(yōu)點(diǎn)是無毒、不可燃、價(jià)廉等。

1.3催化劑的選擇

許多傳統(tǒng)的有機(jī)反應(yīng)用到酸、堿液體催化劑。如烴類的烷基化反應(yīng)一般使用氫氟酸、硫酸、三氯化鋁等液體酸做催化劑，這些液體酸催化劑的共同缺點(diǎn)是：對(duì)設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，對(duì)人身危害和產(chǎn)生廢渣污染環(huán)境。為了保護(hù)環(huán)境，多年來人們從分子篩、雜多酸、超強(qiáng)酸等新催化材料入手，大力開發(fā)固體酸做為烷基催化劑。其中采用新型分子篩催化劑的乙苯液相烴化技術(shù)較為成熟，這種催化劑選擇性高，乙苯收率超過99.6%，而且催化劑壽命長。

2化學(xué)反應(yīng)的綠色化

為了節(jié)約資源和減少污染，合成效率成了當(dāng)今合成方法學(xué)研究中關(guān)注的焦點(diǎn)。合成效率包括兩方面，一是選擇性（化學(xué)、區(qū)域、非對(duì)映體和對(duì)映體選擇性），另一個(gè)就是原子經(jīng)濟(jì)性，即原料分子中究竟有百分之幾的原子轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物，理想的原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)是原料分子中的原子百分之百的轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)物，不產(chǎn)生副產(chǎn)物或廢棄物，實(shí)現(xiàn)廢物的“零排放”。為此，化學(xué)化工工作者在設(shè)計(jì)合成路線時(shí)，要減少“中轉(zhuǎn)”、增加“直快”、“特快”，更加經(jīng)濟(jì)合理地利用原料分子中的每一個(gè)原子，減少中間產(chǎn)物的形成，少用或不用保護(hù)基或離去基，避免副產(chǎn)物或廢棄物的產(chǎn)生。實(shí)現(xiàn)原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)的有效手段很多，在些不作贅述。超級(jí)秘書網(wǎng)

3生物技術(shù)的應(yīng)用

生物科學(xué)是當(dāng)代科學(xué)的前沿。生物技術(shù)是世界范圍內(nèi)新技術(shù)革命的重要組成部分，生物化工是21世紀(jì)最具有發(fā)展?jié)摿Φ漠a(chǎn)業(yè)之一，它將成為創(chuàng)造巨大社會(huì)財(cái)富的重要產(chǎn)業(yè)體系。采用生物技術(shù)已在能源、采油、采礦、肥料、農(nóng)藥、蛋白質(zhì)、聚合物、表面活性劑、催化劑、基本有機(jī)化工原料、精細(xì)化學(xué)品的制造等方面得到廣泛應(yīng)用。從發(fā)展綠色化學(xué)的角度出發(fā)，它最大的特點(diǎn)和魅力就在節(jié)約能源和易于實(shí)現(xiàn)無污染生產(chǎn)而且可以實(shí)現(xiàn)用一般化工技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)的化工過程，其產(chǎn)品常常又具有特殊性能。因此，生物技術(shù)的研究和應(yīng)用倍受青睞。

綠色化學(xué)是人類的一項(xiàng)重要戰(zhàn)略任務(wù)。綠色化學(xué)的根本目的是從節(jié)約資源和防止污染的觀點(diǎn)來重新審視和改革傳統(tǒng)化學(xué)，從而使我們對(duì)環(huán)境的治理可以從治標(biāo)中轉(zhuǎn)向治本。綠色化學(xué)的發(fā)展不僅將對(duì)環(huán)境保護(hù)產(chǎn)生重大影響，而且將為我國的企業(yè)與國際接軌創(chuàng)造條件。

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