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绿色化学怎么个“绿”法

来源:科普时报 作者:李爽 2017年11月30日 13:49
[导读] 

2015年7月,国产化妆品牌“法兰琳卡”先后在湖南卫视、央视8套等公共媒体投放了一条化妆品广告,因高呼“我们恨化学”,一经播出便争论不断。尽管该广告最终被停播,法兰琳卡也被迫致歉,但该事件对化学的公众形象造成了极坏的影响,尤其反映出的化学“形象危机”问题更是令人深思。

化学是一门历史悠久的基础科学学科,虽然对经济发展做出了巨大贡献,但因其产生了许多资源与环境问题而“形象不佳”。近些年来备受关注的灰霾、水污染、土壤污染等化学事件,更加深了化学这种“不绿色”“有害” 的负面形象。“我们恨化学”广告的策划与播出正是迎合了公众抵触“化学品”的心理。

绿色化学的诞生源于污染治理理念的转变。这种转变大概经过了“废物稀释”“末端控制”“污染预防”三个阶段,其中,“污染预防”直接催生了绿色化学,是绿色化学的核心理念。

绿色化学的研究内容包括绿色溶剂、绿色催化与生物质原料等,已有部分研究成果投入了工业应用。例如,超临界流体是较为理想的绿色溶剂,是指当物质位于气液两相临界点(包括临界温度与临界压力)以上时,既有气体良好的流动性与传递性,又表现出液体良好的溶解能力。其中,超临界二氧化碳应用最为广泛,不仅可用于化学基础研究,也可用于干洗等传统行业。

传统干洗剂包括石油溶剂、四氯乙烯、氟里昂溶剂等,是具有一定毒性的易挥发的有机溶剂。目前,一些干洗公司开始采用超临界二氧化碳作为干洗剂,在达到清洗效果的同时,不仅没有污染环境,而且还缓解了温室气体的排放问题。

又如,生物酶作为绿色催化剂,具有选择性高、可降解等优点。L-氨基酸是一类具有重要生理活性的手性化合物,被广泛应用于医药、食品、饲料等行业,利用氨基酰化酶的催化作用,可以将氨基酸拆分转化为L-氨基酸,目前已实现工业化生产。

再如,煤、石油、天然气等化石燃料是现代化学与化工的主要能源,具有不可再生、易造成环境污染等特点,而绿色化学提倡采用动植物特有的纤维素、木质素、油脂、甲壳素等生物质作为原料,经化学转化为平台分子后,可用于造纸、纺织、塑料与汽油制备等领域。因此,生物质有望成为煤与石油的替代品,并且生物质化学品往往具有生物可降解性,可以避免带来废弃物处理等问题。

我国在绿色化学领域的研发活动十分活跃,其中,中国科学院围绕原料、催化剂、溶剂、化学反应、工艺过程和产品的绿色化,开展了涉及精细化学品、制药、大宗化学品、能源与资源环境等许多方面的研发工作。长春应用化学研究所突破了稀土分离流程与清洁冶金系列集成技术,在国际上首次从生产源头出发,解决了分离废渣和气体排放物带来的放射性环境污染。该技术成功应用于包头稀土清洁分离和四川攀西稀土清洁冶金与分离项目,取得了较好的社会和经济效益。化学研究所以纳米材料的创新研究为基础,发展了纳米绿色印刷产业链技术,简化了制版工艺,降低了印刷成本,克服了传统技术的环境污染问题,并将其应用于印刷电子、3D制造、绿色印染、建材等新兴行业及领域,有助于推动我国印刷产业的绿色可持续发展。

与传统化学不同,绿色化学更强调“污染预防”是化学工作者的责任,将环境保护理念融入到化学研究的整个过程中,有利于从源头解决能源与环境问题。基于绿色化学的诸多优点,我们完全有理由相信未来的化学将会变得更绿色、更环保,“形象”也会得到改善。

作者系中国科学院大学博士

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[责任编辑:chenjie]
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