1. 綠色化學是如何體現的
最突出的就是光能引用,大街上的太陽能路燈;還有綠色燃料氫氣的重點引用;以及核能的開發引用!好多的
主要著眼於以下幾個方面:
1、採用無毒、無害的原料:化學研究和化工生產中經常採用有毒、有害的原料,如劇毒的光氣、氫氰酸、苯類、醛類等原料和中間體,它們嚴重地污染環境並危害人類的健康。採用無毒、無害的原料是綠色化學的一項重要任務。
2、開發、應用「原子經濟」反應路線:就是最大限度地利用原料分子中的每一個原子,使之結合到目標分子中,不產生副產物或廢物,從而實現廢物的零排放。「原子經濟」反應有利於節約資源和保護環境。3、採用新型、高效、對環境友好、可回收的催化劑:通過選擇催化劑,可以提高反應的選擇性,並避免副產物的生成,提高原子的利用率,減少有害物質對環境的排放。
4、採用無毒、無害的溶劑:致力於開發無溶劑存在下的反應,如固態反應;開發和應用無毒、廉價、不危害環境的水介質體系;以超臨界流體做介質的反應將成為綠色合成工藝的重要途徑。
5、產品的綠色化:採用新的工藝、新的原料、新的配方,合成新的對人類和環境無毒、無害的綠色產品是綠色化學的最終使命和終極目標。如開發新型的製冷劑,減少對臭氧層的破壞;開發新型的、可生物降解的高分子材料,解決「白色污染」問題。
6、充分應用可再生資源:採用可再生資源做化學化工原料,是綠色化學的一項重要任務和研究方向。據統計,現代95%以上的有機化學品都來自石油和煤,但石油和煤的儲量有限,屬不可再生能源。同時,石油和煤的開采和加工又嚴重污染環境。採用可再生的生物質,如澱粉、纖維素、沼氣、糖類等取代傳統的石油、煤等工業原料既可以保護資源又有利於環境,可謂一舉雙得。
7、從產品開發的途徑上考慮:傳統的化學工藝的開發是經過漫長的實驗探索,並不斷地改進、優化和完善。在這種研究模式下,必將消耗大量的化學試劑、溶劑和能源,並源源不斷地產生副產物和廢物。往往開發一條可行的化學工藝需要經過漫長的時間和消耗大量的人力、物力。目前,計算機輔助分子設計和材料設計是一門新興學科分支,並在實踐中取得了廣泛的發展和應用。如在有機合成和葯物合成中,科學家首先建立了一個已知的有機合成反應盡可能全的資料庫,然後在確定目標產物後,第一步找出一切可產生目標產物的反應;第二步又把這些反應的原料作為中間目標產物找出一切可產生它們的反應路線;接著應用計算機智能技術優化出價廉、物美、不浪費資源、不污染環境的最佳反應路線;最後,通過化學方法合成出所設計的目標分子。綠色化學在節約原料、保護環境、保障人類健康與安全方面發揮了日益顯著的作用,並受到社會的廣泛關注。世界各國的許多科研機構和政府部門都在致力於綠色化學的開發和推廣應用。相信隨著科學的進步和人們綠色意識的提高,我們的賴以生存的地球環境會變得更加美好。
2. 什麼是生物催化
生物催化是指利用酶或者生物有機體(全細胞、細胞器、組織等)作為催化劑進行化學轉化的過程,又被稱為生物轉化。生物催化具有一些化學方法無可比擬的優點: (1) 專一性強,具有獨特、高效的底物選擇性(化學選擇性、區域選擇性和立體選擇性);(2) 環境友好,通常用水作為反應媒介(水是最綠色的溶劑);(3)反應通常在室溫和常壓下進行,減少了能源的使用,降低了反應的不可控性;(4) 減少了保護、脫保護步驟,原子經濟性好,並能完成一些化學合成難以進行的反應。基於綠色化學的十二條准則,生物催化成為當前國際公認最綠色的化學轉化技術之一。將生物催化應用於大規模工業生產,原材料的消耗和污染物排放將會大量減少,不但緩解環境問題,成本也會降低,產生顯著的經濟效益。因此,生物催化是綠色化學與綠色化工發展的重要趨勢之一。
-----尚科生物醫葯 蘇金環,祝俊.生物催化的發展與展望.生物產業技術.2010,4:28-34