主要集中在以下幾個方面:
1.使用無毒無害的原料:化工科研生產中經常使用有毒有害的原料,如劇毒的光氣、氫氰酸、苯、醛類等原料和中間體,嚴重汙染環境,危害人體健康。使用無毒無害的原料是綠色化學的重要任務。
2.開發和應用“原子經濟”反應路線:即最大限度地利用原料分子中的每壹個原子,使其與目標分子結合,而不產生副產物或廢物,實現廢物零排放。“原子經濟”反應有利於節約資源和保護環境。3.采用新型、高效、環保、可循環使用的催化劑:通過選擇催化劑,可以提高反應的選擇性,避免副產物的形成,提高原子的利用率,減少有害物質向環境的排放。
4.采用無毒無害的溶劑:致力於發展無溶劑反應,如固相反應;無毒、廉價、環保的水介質體系的開發與應用:以超臨界流體為介質的反應將成為綠色合成過程的重要途徑。
5.綠色產品:采用新技術、新原料、新配方,合成對人類和環境無毒無害的新型綠色產品,是綠色化學的最終使命和目標。如開發新的制冷劑以減少對臭氧層的破壞;開發新型生物降解高分子材料,解決“白色汙染”問題。
6.充分利用可再生資源:利用可再生資源作為化工原料是綠色化學的重要任務和研究方向。據統計,現代有機化學品95%以上來自石油和煤炭,但石油和煤炭的儲量有限,屬於不可再生能源。與此同時,石油和煤炭的開采和加工嚴重汙染了環境。利用可再生生物質,如澱粉、纖維素、沼氣、糖等,替代石油、煤炭等傳統工業原料,既保護了資源,又有益於環境,可謂壹舉兩得。
7.從產品開發的途徑考慮:傳統化工技術的發展是壹個漫長的實驗和探索,不斷改進、優化和完善。在這種研究模式下,會消耗大量的化學試劑、溶劑和能源,並不斷產生副產物和廢物。開發壹個可行的化學工藝往往需要很長的時間,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壹門新興的學科,已經在實踐中得到廣泛的發展和應用。例如,在有機合成和藥物合成中,科學家首先建立壹個盡可能完整的已知有機合成反應的數據庫,然後,在確定目標產物後,他們首先找出能產生目標產物的所有反應;第二步,以這些反應的原料為中間目標產物,找出能產生它們的所有反應路線;然後利用計算機智能技術優化出價格低、質量好、不浪費資源、無汙染的最佳反應路線。最後,通過化學方法合成了設計的目標分子。綠色化學在節約原材料、保護環境、保障人類健康和安全方面發揮了越來越顯著的作用,受到了社會的廣泛關註。世界上許多科研機構和政府部門都致力於綠色化學的發展和普及。我相信,隨著科學的進步和人們綠色意識的提高,我們賴以生存的地球環境會變得更加美好。