 美国《科学》杂志在一篇题为“化学走向绿色”的文章中说，从塑料、制药到干洗几乎都离不开化学工业，但人们往往将化学工业与污染等同，大量废弃的塑料包装物堆积成山，化学工厂的事故也常常是特大新闻。在很多工业化国家，攻读化学的大学生、研究生正日益减少。因此，近几十年来，化学工业正设法在其生产过程中减少有害排放物，向绿色化学靠拢。 绿色化学意即使整个生产过程产生较少废物，以及对环境造成较少破坏，而不是仅在某一个工艺阶段产生较少废物。 英国诺丁翰大学化学学院的波利亚科夫认为，绿色化学当前面临着三大挑战：研发替代原料、研发替代溶剂以及研发催化剂的新型替代物。 研发替代原料为了减少废物排放，目前化学工业广泛采用将前一个工艺过程中产生的废物，用做下一个工艺过程的原料或反应物。但根本的解决办法是从源头抓起，改变原料来源。放弃使用现在普遍采用的、资源日渐枯竭的原料如石油，改用可重复使用的物质或生物资源。如来自生物的乳酸，正被用做大规模工业生产聚合物的原料。最简单的替代原料是二氧化碳，利用二氧化碳制造化学品不仅保全了石油，而且减少了全球的二氧化碳排放。但二氧化碳在热动力学上极为稳定，难于活化。目前获得的进展是，将二氧化碳同氢反应形成甲酸。关键是设计新型催化剂，以及新的回收或过滤技术，将贵重的催化剂同终极产品分离开来，使之能再循环使用。 研发替代溶剂有机溶剂是产生废物的主要来源，对它们进行有效控制，能使生产工艺的环境影响得到极大改观。目前的研究集中于两类替代溶剂：超临界流体及离子液体。超临界流体是密度接近于液体的气体；而离子液体是高度不对称有机离子盐类，其熔点低于或近于室温。最便宜的超临界流体是二氧化碳。而在聚合反应及电镀工艺过程中，已广泛采用离子液体溶剂。 研发新型催化剂产生无污染物的化学制品的工艺过程都涉及到新催化剂的使用，所以设计有选择性的催化剂，对绿色化学的未来至关重要。因为改进的催化剂能减少工艺层级数，因此减少对环境的影响。用过的催化剂留在反应终端，也会增加化学废物，特别是有些废物含有有毒的重金属。目前，对催化剂的重复使用和再循环的研究仍处早期阶段，因此应该特别提倡将酶用作生物催化剂。酶是有高度选择性的催化剂，不涉及到有毒金属。当前，尽管一些生物催化剂获得商业上的成功，但要在整个化学工业中得到广泛应用，仍需进行大量的研发工作。 |
