微波作用于化学反应的研究进展

合集下载

微波加热下金属氧化物的化学反应机理研究

微波加热下金属氧化物的化学反应机理研究

微波加热下金属氧化物的化学反应机理研究微波加热技术在工业生产、医疗、食品加工等领域中已经得到广泛应用。

而在化学领域中,微波加热也能够促进反应速度,提高反应产率和选择性,减少反应时间和废弃物的产生。

本文将探讨微波加热下的金属氧化物的化学反应机理研究。

一、微波加热的基本原理微波加热是指利用微波辐射的特性将物体加热的过程。

微波是一种电磁波,其在介质内传播时会被吸收和反射,从而产生热效应。

微波辐射的频率通常在2.45GHz左右,这也成为了微波炉的工作频率。

在微波加热中,微波的电场能够导致介质中分子和离子的极化,产生热效应。

微波加热与传统的对流加热相比,其加热效率更高,因为微波的能量直接作用于物质的内部,不需要经过热传导来达到加热效果。

二、金属氧化物在微波加热条件下的化学反应机理研究1. 氧化物的还原反应氧化物的还原反应在微波加热下进行时,其反应速率通常会增加。

这是因为微波加热的能量可以促进氧化物中电子的跃迁,增加还原剂与氧化物之间的反应速率。

例如,在微波加热下,氧化铁和氢气可以在较短时间内反应生成铁和水蒸气。

2. 氧化物的氧化反应在氧化物的氧化反应中,微波加热也可以起到促进的作用。

在微波加热下,氧化铁和氧气可以在较短时间内反应生成三氧化二铁。

此外,微波加热还可以促进氧化物中的化学键断裂和新的化学键的生成,从而影响氧化反应的速率和产物的选择性。

3. 氧化物的催化反应除了还原反应和氧化反应外,金属氧化物还可以作为催化剂参与到以它为底物的反应中。

在微波加热条件下,金属氧化物的表面温度可以增加,从而影响催化作用。

例如,金属氧化物可以促进烷基化反应,即将不饱和化合物转化为饱和化合物。

三、微波加热下金属氧化物的应用前景微波加热下金属氧化物的反应机理研究为其在化学合成、催化剂制备等领域中的应用开辟了新的道路。

微波加热的高效率和短时间特性可以减少化学反应的时间和废弃物的产生,这有助于提高化学反应的经济性和可持续性。

此外,微波加热在生产成本和环保方面的优势也日益受到工业界的广泛关注。

微波技术应用于酯化反应的研究进展

微波技术应用于酯化反应的研究进展

微波技术应用于酯化反应的研究进展
许波
【期刊名称】《北京石油化工学院学报》
【年(卷),期】2005(013)004
【摘要】酯化反应的产物作为溶剂、增塑剂、香料、食品添加剂、乳化剂、分散剂、抗氧剂等而被广泛应用.传统加热条件下的酯化反应大多有反应时间长、产率低、副反应多、设备腐蚀严重、后处理困难等缺点,而微波辐射技术可使酯化反应快速、高效、安全.介绍了微波及其作用于有机化学反应的机理,综述了近年来微波辐射技术在酯化反应中应用的研究进展,指出微波辐射技术在酯化反应中应用的发展前景.
【总页数】5页(P35-39)
【作者】许波
【作者单位】北京石油化工学院化学工程系,北京,102617
【正文语种】中文
【中图分类】O621.392
【相关文献】
1.微波协同离子液体催化酯化反应研究进展 [J], 黎彧;王一波;郑水和;陈伟民;沈祝珊;陈广妍
2.微波技术应用于废弃物处理方面的研究进展 [J], 靳鹏;海国栋;王旭峰;张静;王向宇;
3.微波技术应用于非水相酶学催化的研究进展 [J], 姜丽艳;董洪举;杜映达;张爱军;
张艳;高贵;闫国栋
4.微波合成技术在酯化反应中的应用进展 [J], 袁洋
5.微波技术在酯化反应中的应用 [J], 喻莉;徐明波;杨水金
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

微波辐射用于聚合反应的研究进展

微波辐射用于聚合反应的研究进展

微波辐射用于聚合反应的研究进展摘要:在高分子化学的研究中微波辐射应用范围越来越广,并且效果也很明显,相比于常规加热形式,它能使反应时间缩短,使反应产率得到提升,使能源损耗得到节省,并且所制造出来的产物性能也非常好。

最近几年,随着微波辐射越来越多的在聚合反应中得到应用,文章就其应用研究进展进行了大致论述。

关键词:微波辐射聚合反应研究进展一、微波辐射在天然高分子中的应用微波萃取不但能确保分析对象不改变其化合物形态,并且此种萃取方式还具有溶剂用量少、萃取时间短、投资少、效率高等一系列的优点。

林棋等人使用微波萃取花生壳中的天然黄色素,同时初步研究色素稳定性。

对花生壳中黄色素采取微波萃取的方式,具有溶剂用量少、提取率高、时间短等优点。

作为天然的高分子物质,因为甲壳素的分子链呈现出束状微晶体的形式,并且分子间有氢键,致使其化学反应速率很低。

为使其化学反应活性得到提升,郭国瑞等运用微波辐射使甲壳素及其衍生物的反应性和活性得到极大提升,使羧甲基化反应和脱乙酰基反应的速率加快,并且所形成分子链也很少出现降解。

在微波辐射作用下,关丽等人在氯乙酸的作用下对壳聚糖实行了化学改性,对微波辐射加热作用下的反应温度、时间、投料比等对羧甲基壳聚糖粘度和产率形成的影响进行了一番探讨,并将最佳实验条件得出。

二、微波辐射下制备单分散聚合物Murray等人在密闭容器中使用微波辐射方式对均分散胶体的高分子微球加以制备,使其反应的时间由传统加热的六小时缩短到了一小时之内,并且制备出来的微球具有很好的单分散性。

张文敏等在微波辐射作用下,以十六醇作为助稳定剂,以聚乙烯吡咯啉酮作为稳定剂,以偶氮二异戊酸作为引发剂,以无水乙醇作为分散介质,合成了大粒子的聚苯乙烯,并在透射电镜下对粒子的大小和形状进行观察,最终制备出单分散的聚苯乙烯微球,同时就引发剂浓度对聚合物颗粒的直径分布以及直径所形成的影响进行了探讨。

在微波辐射作用下,包建军等人通过聚合MMA无乳化剂的乳液,将粒径超细、单分散的PMMA制备出来。

微波技术原理及其在化学化工领域的应用

微波技术原理及其在化学化工领域的应用

HUNAN UNIVERSITY题目:微波技术原理及其在化学化工领域的应用微波技术原理及其在化学化工领域的应用摘要:本文介绍了微波技术原理以及其发展背景,并针对微波技术在化学化工领域的应用概况进行了总结和介绍,也提出了应用中的问题以及展望。

关键词:微波技术,化学,化工1.引言微波是一种波长很短的电磁波,其频率介于300 MHz-300 GHz,波长介于1 mm-1 m之间。

因其波长介于远红外线和短波之间,故称之为微波。

微波具有的特点为高频性、波动性、热特性和非热特性[1]。

随着科学的发展,微波技术得到了广泛的应用,尤其是在通信行业,如微波卫星通信、微波散射通信、模拟微波通信和数字微波通信等。

近年来,微波以其高效、均匀、节能、环保等诸多优点受到广泛关注,并逐渐成为一种新型能源得到越来越广泛的应用[2]。

2.微波技术的发展微波技术兴起于20世纪30年代,在电视、广播、通讯等相关技术领域中得到了广泛的应用。

经过长期发展后,美国于 1945 年率先发现了微波的又一特性,即热效应,并创新性的将其作为一种非通讯能源开始应用于工业、农业以及相关科学研究中。

微波技术的发展主要取决于微波器件的应用和发展。

早在20世纪初,就有研究人员开始了对微波理论的探索,并进行了相关的实验研究。

但由于当时信号发生器功率较小,加之信号接收器灵敏度较差,实验未能取得实质性的进展[3]。

1936年,波导技术的进一步发展为微波技术的研究提供了可靠的理论及实验条件。

美国电话电报公司的George C. Southworth.将波导用作宽带传输线并申请了专利,同时,美国麻省理工学院的M.L Barrow 完成了空管传输电磁波的实验,这些工作为规则波导奠定了理论基础,推动了微波技术进一步向前发展[4]。

20世纪40年代,第二次世界大战期间,雷达的出现和使用引起了人们对微波理论和技术的高度重视,并研制了很多微波器件,在此期间,微波技术迅速发展并在实际应用中得到认可。

微波处理技术在化工生产中的应用研究

微波处理技术在化工生产中的应用研究

微波处理技术在化工生产中的应用研究随着科学技术的不断发展,微波处理技术已经成为了化工生产中的主要手段之一,其广泛应用在化学反应、材料合成、杀菌消毒等方面。

微波处理技术能够快速有效地提高生产效率,节约能源资源,并且减少了大量的环境污染。

本文将对微波处理技术在化工生产中的应用研究进行探讨。

一、微波处理技术概述微波处理技术是一种高频电磁波的应用,其频率通常在1~100GHz之间。

微波能量是一种电磁波,其特点是能够快速穿透物体并产生内部的能量,从而达到快速加热、杀菌消毒、催化反应等目的。

微波处理技术在化学反应、材料合成、杀菌消毒等方面具有广泛应用,其处理效率和速度远远高于传统的加热方式。

二、微波化学反应研究微波化学反应是微波处理技术的一种应用,其可以实现对反应物快速、均匀地加热,从而提高反应速率和产率。

微波化学反应在化学制品合成、有机合成、催化反应等方面具有广泛应用。

以化学制品合成为例,通过微波处理技术可以实现对反应物快速加热,并且能够使反应物在较短时间内达到最佳反应温度,从而提高反应速率和产率。

此外,微波处理技术还可以实现对需控制的化学反应的精准控制,从而实现对反应物质分布、产物选择性、反应速率等方面的优化。

三、微波合成材料研究微波合成材料是微波处理技术的另外一种应用,其可以实现快速、均匀地加热、反应,从而实现高质量材料的合成。

微波合成材料在纳米材料、高分子材料、无机材料等方面具有广泛应用。

以纳米材料为例,微波处理技术可以实现对纳米材料的快速、均匀加热,从而实现对化学反应的促进。

此外,微波处理技术还可以实现对纳米材料的精准控制,从而实现对纳米材料的粒径、性质等方面的优化。

四、微波杀菌消毒研究微波杀菌消毒是微波处理技术的另一种应用,其可以实现对微生物的快速、有效灭活,提高产品的卫生质量,并且提高化工生产效率。

微波杀菌消毒在饮料、食品、医药等方面具有广泛应用。

以食品杀菌消毒为例,微波处理技术可以实现对食品中的微生物的灭活。

微波辅助化学反应机制研究

微波辅助化学反应机制研究

微波辅助化学反应机制研究化学反应是许多领域的研究重点,例如新药研发、新材料合成、工业生产等。

在反应过程中,常常需要通过加热或添加催化剂等手段来促进反应速率和选择性。

然而,为了实现更高效、更环保的反应,科学家们一直在寻求新的方法和技术。

其中,微波辅助化学反应技术备受关注,因为它可以在较短时间内快速加热反应物,提高反应速率和产物收率。

微波辅助化学反应的原理基于微波能量加热物质的特性。

当微波穿过物质时,会引起物质内部分子的振荡和摩擦,产生热能。

相对于传统的加热方式,微波加热不需要热传导过程,因此可以显著缩短反应时间。

此外,微波能够在物质内部产生局部加热,而不是整体加热,因此可以减少产物的副反应和热解等不良反应。

微波辅助化学反应在许多反应类型中都得到了广泛应用,例如有机合成反应、催化反应、生物化学反应等。

在有机合成反应中,微波辅助可以加快反应速率、提高收率和产物纯度。

例如,通过对乙酸乙酯和苯乙酮进行微波辅助反应,可以在3分钟内合成出6-甲基苯并咪唑,而传统加热需要1小时以上才能得到产物。

在催化反应中,微波加热可以改变催化剂的分布和活性,从而调控反应速率和选择性。

例如,在铜催化的三氯化铝催化反应中,通过微波辅助可以加速催化剂和反应物的反应,从而提高反应速率和产物收率。

在生物化学反应中,微波辅助可以破坏生物膜、激活酶等生物分子,从而促进生物反应的进行。

例如,在酶催化的反应中,微波辅助可以加快酶和底物的反应速率,从而提高反应效率。

除了加快反应速率和提高产物收率外,微波辅助化学反应还可以改变反应机理。

通过微波辅助,一些传统反应机理可能会出现新的反应途径和产物。

例如,在铂催化的硝基苯醚的氢化反应中,通过微波辅助可以得到一些新的反应产物,这是因为微波辅助可以改变反应的中间体构象和活性位点。

总的来说,微波辅助化学反应技术是一种有效的化学反应技术,可以显著缩短反应时间、提高产物收率和纯度。

然而,微波辅助反应仍然需要进一步研究其反应机理和可控性,以实现更高效、更可控的反应。

微波加热在化学反应中的应用进展

微波加热在化学反应中的应用进展

技术进展微波加热在化学反应中的应用进展杨伯伦 贺拥军(西安交通大学化工系,西安710049)摘要:介绍了微波加热的基本原理,并就微波加热在有机合成、高分子合成及加工、无机合成、天然气转化等方面的最新应用情况进行了综述分析,指出应加强微波对化学反应作用机理的研究。

关键词:微波加热;反应过程;机理中图分类号:T Q032 文献标识码:AN e w progress of microw ave heating applied in chemical reactionY ANG Bo 2lun ,HE Yong 2jun(Department of Chemical Engineering ,X i ’an Jiaotong University ,X i ’an 710049,China )Abstract :The fundamental principle of microwave heating is introduced in this paper.The new application progress in the fields of organic ,polymer ,inorganic synthesis and in the chemical conversion of natural gas by microwave heating are summa 2rized.It is als o pointed out that the study of reaction mechanism of microwave applied in different chemical systems should be deeply carried out.K ey w ords :microwave heating ;reaction process ;mechanism 收稿日期:2001201211 作者简介:杨伯伦,男,1954年生,博士,系主任,教授,博士生导师,主要从事反应、分离及其相互耦合的研究工作。

低温微波技术在化学研究中的应用

低温微波技术在化学研究中的应用

低温微波技术在化学研究中的应用低温微波技术是一种结合了微波辐射和低温条件的新型合成方法,近年来得到了广泛的关注和应用。

本文将介绍低温微波技术在化学研究中的应用。

一、低温微波技术的基本原理低温微波合成技术是将微波辐射和低温反应条件相结合,实现化学反应的高效、快速和选择性。

微波辐射可以使分子内部存在的极化和离子共振成为能量源,并促进化学反应的进行。

低温条件能够改变反应体系的热力学和动力学特性,从而实现反应的选择性和高效。

低温微波技术的操作简便,反应时间短,无需耗费大量能源。

1、烷基化反应烷基化反应是有机合成中一种重要的反应类型,低温微波合成技术在烷基化反应中得到了广泛的应用,可以有效地提高反应的收率和选择性,从而减少了废弃物的产生。

利用低温微波合成技术,可以将烷基卤化物和芳香烃在较短的时间内得到高收率的芳香烃烷基化产物。

2、芳香化反应低温微波合成技术在芳香化反应中也具有一定的优越性。

在苯环的芳香化反应中,低温反应体系可以有效地防止出现取代位置的多样性,由于低温条件下芳香化反应的速度较慢,因此可以有效地控制反应的选择性。

3、开环反应低温微波合成技术在环状化合物的合成中也得到了广泛的应用。

环氧化合物和醇在低温微波反应体系中发生开环反应,可以高效地得到相应的环状化合物。

低温微波技术不仅在有机合成领域中有广泛的应用,同时也在材料合成领域中得到了广泛的关注。

低温微波技术可以用来合成均匀、纯净的纳米颗粒材料,例如银纳米颗粒、二氧化钛纳米颗粒、氧化铝纳米颗粒等。

低温微波技术不仅具有在有机合成和材料合成中提高反应效率和选择性的优点,同时也可以在环境保护领域中发挥重要作用。

低温微波技术可以用来处理有机溶剂、化学废物等,在无需添加剂的情况下能够实现高效的降解和净化。

五、结论低温微波技术是一项高效的化学合成技术,具有反应速度快、选择性高、操作简便等优点。

在有机合成、材料合成和环境保护领域中也得到了广泛的应用。

由于该技术具有一定的前瞻性和广阔的应用前景,应进一步加强低温微波技术的研发和应用。

微波加热技术在化学反应中的应用

微波加热技术在化学反应中的应用

微波加热技术在化学反应中的应用微波加热技术是一种高效、快速、节能的加热方式,经常被应用于化学反应的研究和工业生产中。

传统的加热方式如火焰、电炉等,加热速度较慢,耗电和耗时都较高,而微波加热技术则可以在短时间内提高反应速率和产率,并且对反应条件有较高的控制能力。

1. 微波加热技术的原理微波是一种电磁波,其波长在0.1-100cm之间。

当微波加热介质时,其分子会对微波场产生极化,使得介质内部的分子振动并互相摩擦,从而转化为热能。

微波加热方法的优点是能够直接作用于物料分子,因此加热速度很快,加热均匀性好,并且能够精确地控制反应温度和反应时间,因此被广泛应用于化学反应中。

2. 微波加热技术在有机合成中的应用在有机合成中,一些反应需要高温和高压条件下才能完成,这种条件会导致反应物分解或生成不必要的副产物。

而微波加热则能够在较低的温度和压力下促进反应的进行,提高产率和选择性。

微波合成方法已经被用于许多有机物的合成,例如:2.1 反应物的无溶剂合成传统有机合成使用有机溶剂,会生成溶液中的溶剂垢和废弃物,造成设备的污染和废弃物的增加。

因此,无溶剂有机合成更加环保和经济。

利用微波加热,无溶剂的有机反应可以在少量的催化剂下快速完成。

2.2 化合物的无水合成许多化学反应需要水分或水溶性化合物作为催化剂或反应物。

然而,水溶性化合物不容易纯化,因此无水合成更加优选。

微波加热可以使得反应物迅速脱水、脱卤或脱氨等,实现无水合成。

2.3 新型有机化合物合成利用微波合成反应可以快速合成具有新结构或新性质的有机化合物,例如具有药物活性或光学性质的有机化合物。

3. 微波加热技术在配位化学中的应用配位化学是指各种金属离子与配体之间的化学反应。

由于金属离子比有机化合物无机分子更加复杂多变,因此需要严格的反应条件和加热方式才能完成反应。

而微波加热具有很好的选择性和控制能力,因此被应用在金属配位化学中。

3.1 催化反应的合成微波加热可以快速控制催化反应的温度和时间,从而在合成过程中达到良好的效果。

微波辐射技术在化学反应中的应用

微波辐射技术在化学反应中的应用

微波辐射技术在化学反应中的应用随着科技的进步,微波辐射技术在化学反应中的应用也越来越广泛。

这种新型的反应方式在短时间内可以实现高效率的化学反应,并且可以降低能量损耗和污染排放。

在化学领域中,微波辐射技术的应用可以分为以下几个方面。

一、微波合成有机化合物在有机化学合成中,微波辐射技术可以在短时间内促进化学反应,加快反应速率,并且能够实现选择性反应,提高产率和纯度。

在实验室和工业中,微波辐射技术已经成为有机合成中的主流技术之一。

微波辐射技术可以应用于芳香族化合物的合成、两性离子的合成、酮的合成等化学反应。

二、微波辐射催化剂微波辐射技术也可以应用于催化剂的制备。

由于微波辐射能够使催化剂中的化学反应升温,因此可以降低制备催化剂所需要的时间和温度。

通过微波辐射技术制备的催化剂可以提高催化剂的活性和选择性,从而达到更好的催化效果。

以催化转移氢化为例,采用微波辐射技术制备的催化剂和传统制备方式相比,反应所需要的时间可以缩短至少一半,并且产物的选择性和产率也有所提高。

三、微波加热干燥微波辐射技术在化学反应中最大的优点之一就是实现了超快速恒温加热。

传统的加热方法往往需要一定的时间才能使温度上升到所需的温度。

微波辐射技术在加热过程中能够产生电磁波,使样品内部分子产生频繁的转动,从而使样品受热并加快化学反应。

同时,由于微波辐射能够使样品内部分子产生旋转,因此微波辐射加热可以提高干燥速度,降低不必要的热辐射能量损失。

四、微波辐射萃取微波辐射技术也可以应用于萃取和分析领域。

微波辐射萃取可以在较短时间内完成萃取过程,并能够实现高效的样品提取。

此外,微波辐射萃取还能够降低溶剂用量和减少萃取时间,从而能够避免输送过程中的样品损失,并且可以提高提取样品的纯度。

综上所述,微波辐射技术是化学反应领域中的一项重要技术。

随着现代化学科学的不断发展,微波辐射技术会有更广泛的应用。

在未来的科学研究中继续推广和开发微波辐射技术,不仅可以促进化学反应的高效率发展,也能对环境保护和可持续发展产生积极的影响。

关于微波化学反应机理的探讨

关于微波化学反应机理的探讨

关于微波化学反应机理的探讨苏跃增孙晓娟刘萍(江苏石油化工学院化工系常州213016)微波在化学过程中的功效,愈来愈引起人们的关注;并已将微波用于化学中更多的领域。

微波具有比激光低得多的能级,却能在相同的温度甚至更低的温度下,产生比常规方法高几倍甚至几十倍的效率[1],对这种高效率,学术界的观点是不同的,至今尚没有一个严谨的理论能很好地解释微波反应的机理。

这无疑制约着微波化学的发展。

1目前对微波影响化学反应机理的认识及局限性目前,国内外学术界一般认为,微波对化学反应的高效性来自于它对极性物质的热效应:极性分子接受微波辐射能量后,通过分子偶极高速旋转产生内热效应[2],微波对极性分子的热效应是明显的,而传统的加热方式是靠热传导和热对流过程。

因而,人们在研究微波反应时,总是将注意力集中在改变微波辐射功率、辐射时间、原料配比、反应容器的大小等方面[2-4]。

更重要的一点是,这些研究大都以家用微波炉改装成反应装置,其微波频率是固定不变的(2450MHz),所以也从客观上使人们忽略了微波频率、调制方式等电磁波特性与反应功效是否存在一定的关系,也就是忽略了去研究一定频率的微波对不同极性分子的影响是否相同、不同频率微波对相同极性分子的影响是否一样,忽略了电磁波的相的加载方向不同是否对反应影响不同的研究,如果答案是否定的,那么微波对化学反应的影响就不只是简单的热效应, 而还应存在着选择性加热的问题(即物质分子结构与微波频率的匹配关系)、存在着某些特定的非热效应的影响,或者是对分子的活化影响。

加热微液目前的一些实验研究,揭示了一些问题的存在:很多反应在微波条件下副反应增加;有些反应在微波条件下并不比常规加热效果更好;微波可诱导一些选择性反应的发生,如在温和的反应条件下,微波效应能使N-烷氧羰基戊内酰胺选择性优先脱N-烷氧羰基[5],再如Giguere等人[6]对分子间的Diels-Alder反应,进行了研究,在下面反应中:表现出明显的区域选择性•在通常情况下,简单烯和不对称亲烯体的反应生成异构体混合物,其中烯和亲烯体的b-碳反应所得产物b占优势,但上面的反应式清楚地表明在微波条件下是在亲烯体的a-碳上形成新键,得到产物a,而且未观察到异构体b的生成。

微波处理技术在化学反应中的应用研究

微波处理技术在化学反应中的应用研究

微波处理技术在化学反应中的应用研究化学反应是指物质之间发生化学反应时,下面我们来探讨一下微波处理技术在化学反应中的应用研究。

一、微波处理技术的基本概念微波处理技术是利用微波波长达到6 cm-1m左右的能量传递到物料,使分子内部振动或外部转动,来完成化学反应的过程。

微波能量通过应用在反应介质中的微波,通过转换热作用促使反应发生。

微波处理技术具有反应速度快、产率高、废料少等优点。

二、微波处理技术在有机合成中的应用微波处理技术在有机合成中的应用,主要包括微波辅助合成、微波促进反应、微波促进萃取、微波辅助反应、微波催化剂的合成和微波辐射作为原料制备方法等。

微波处理技术应用于有机合成中主要是改进了试验的方案,增加了反应效率和产率。

例如,硝基苯与铁为反应物,其中硝基苯在微波辐射下对铁起催化作用,经过一定时间的反应得到N-苯基苯胺。

微波处理使得反应速率更快,同时产率也得到了提高,与传统的加热方式相比,更加安全有效。

三、微波处理技术在吸附材料制备中的应用微波处理技术在吸附材料制备中也得到了广泛的应用。

吸附材料是指通过化学反应将有机物与无机物连接起来,产生吸附效果使得污染物物资呈现分离状态。

在微波处理技术的帮助下,吸附材料的制备时间大大降低,并且制备后的吸附材料的吸附效率也得到了提升。

四、微波处理技术在环境治理中的应用微波处理技术在环境治理中的应用主要体现在处理油污、烟尘、水体污染等方面。

拿油污治理举例,通过在微波处理过程中的产生的高温引发油污油脂熔化并燃烧,达到了净化环境的效果。

五、微波处理技术未来的发展趋势微波处理技术未来的发展趋势将会朝着更加高效、更加节能的方向不断发展。

同时,相较于传统的漂白、发酵等制造工艺,微波处理技术具有更加环保的特点,符合现代化的发展方向。

未来相信会有越来越多的工艺和应用场景会采用微波处理技术。

小结微波处理技术在化学反应中的应用研究,无论是从提高反应效率、产率,还是从减少废品、净化环境等方面都发挥了重要的作用,未来的发展也会越来越广泛。

微波诱导化学反应的机理研究

微波诱导化学反应的机理研究

微波诱导化学反应的机理研究化学反应是化学领域中的重要研究方向之一,研究化学反应的机理对于理解反应的本质和寻找新的反应途径具有重要意义。

在化学反应过程中,加热是不可少的步骤。

近年来,微波辐射在促进化学反应中得到了广泛应用,因其具有高效快速、环保节能等优点。

本文主要从微波诱导化学反应的机理角度出发,对该领域的研究现状进行了综述和分析。

一、微波照射的物理原理微波是一种高频电磁波,其频率在0.3~300GHz之间,波长为1mm~1m。

微波不同于其他加热源,其热效应主要来源于介质中的分子、原子或离子会因其自身极性或极化而导致分子、离子等的振动,从而发生相互作用与摩擦而转化为热量,实现加热效果。

实验表明,微波对物质的加热速度比传统热源快得多,可减少反应时间和能耗,大大提高了化学反应的效率,因而被广泛应用于化学领域以及制药、材料、环境等领域。

二、微波加热作用机理微波诱导化学反应机理的研究一直是热点领域。

微波场的加热和化学反应之间的作用机制还没有完全阐明,存在很多猜测与矛盾之处。

一些学者认为,微波作用和其他物理加热方式一样,实质上属于热效应,利用微波能量使反应体系中的分子振动和受激发,呈现加热的效应,但是其加热的方式不同。

微波作为空间场,在产生的高频电场作用下,分子会产生摩擦运动,并产生大量热量进行加热,加速了化学物质的分解和反应。

此外,一些研究也指出,微波加热不仅能提高反应物的温度,还能改变反应物的分子结构,导致反应性质的变化,促进反应的进行。

三、微波诱导化学反应的优点与传统加热方式相比,微波诱导化学反应具有以下优点:1.快速高效微波加热的速率很快,能够通过瞬间加热将反应体系升温到高温。

在减少反应时间和能源消耗方面具有优势。

许多研究表明,采用微波加热方法能够达到比传统加热方式更快的反应速率,加速反应进程,提高反应产率。

2.清洁环保微波反应通过在内部进行加热,由于减少了外部加热和混合,可以减少反应中产生的废气和废液产生。

微波辅助化学反应机理研究

微波辅助化学反应机理研究

微波辅助化学反应机理研究化学反应是在分子之间引起变化的过程。

通常,这种过程是通过加热或加压来促进的。

在这个过程中,高温和高压密度常常会导致其它化学反应的发生。

为了理解反应机理,从而预测和控制反应的进行,化学家们一直在尝试使用各种技术,其中包括微波辅助化学反应。

微波辅助化学反应是通过微波辐射来降低反应的温度和时间,从而提高反应速率。

微波能够穿透介质,通过诱导极化来引起分子振动和摩擦,从而促进化学反应的进行。

微波辐射也可以增加分子的热运动,使其更容易碰撞并发生反应。

因此,微波辅助化学反应已经得到了广泛的应用,特别是在有机合成和化学反应体系中。

在微波辅助化学反应中,反应机理的研究十分重要。

研究反应机理可以帮助我们理解反应的基本原理,确定反应条件和优化反应路线,预测反应过程的中间产物和最终产物。

此外,研究反应机理还可以为遵循绿色化学原则提供更好的方法和方案。

对于固体和气体相反应,微波辅助化学反应机理的研究颇为复杂。

其中,固体相反应涉及到反应物在晶格中的形成和破坏,而气体相反应则与分子间的距离和速率有关。

在这些反应中,反应条件的选择和控制非常重要。

温度、催化剂、反应物比例和反应时间等因素都可能影响反应机理和反应产物的形成。

微波辅助反应机理的研究,特别关注反应过程中的临界控制步骤。

这些控制步骤会决定反应速率、反应产物的种类和选择性。

微波辅助反应机理的研究通常包括寻找反应的活性位点、分子的中间产物,并确定不同反应路径和能量分布等因素。

这些研究需要使用一系列技术和工具,例如质谱、红外光谱、核磁共振、电化学等。

有机合成中,微波辅助反应机理的研究非常广泛。

有机合成反应涉及大量高分子材料,这些材料的微观结构和宏观性质都经常因反应条件的变化而发生变化。

因此,有机合成中的微波辅助反应机理研究对于确定反应条件和预测反应产物至关重要。

总的来说,微波辅助化学反应机理研究是化学反应研究中的一个重要领域。

通过深入研究反应机理,我们可以更好地理解化学反应的基本原理,控制反应的进行,提高反应速率和选择性。

微波加快化学反应中非热效应研究的新进展

微波加快化学反应中非热效应研究的新进展

2016 NO.09SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION学 术 论 坛153科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION微波自身特殊的选择性加热方式使得人们逐渐地将微波运用在了加快化学反应和提高化学反应的速率上。

通过不断的实验验证,发现微波的确是可以提高化学反应的反应速率,而且还可以保证在一些自然条件下不容易出现的反映及时地进行。

现阶段微波已经逐渐延伸到了无机到有机反应,医学化工、食品化工等等多个化学领域当中。

随着科学技术的不断发展,人们在运用微波加快化学反应的时候,研究人员发现了很多区别于传统加热的特殊效应。

在这些特殊的效应中,还有一部分的效应是可以通过微波的快速加热来进行解释的,比如热失控现象。

还有一些是不能用快速加热和特殊温度分布来解释的现象,这一类现象就是人们常说的非热效应。

1 微波化学非热效应实验方法研究中存在的问题1.1 实验条件及实验设备规范化、标准化程度低从实验设备来说,运用非连续波的商用微波炉作为微波源的话,其频谱的随机变化是比较大的,而固态的微波源要比非连续波的商用微波炉频谱稳定很多。

如果说电磁环境和实验设备在一个没有规范的状态下进行的话,就很有可能导致此次实验的结果出现不可重复性。

在使用微波源的时候,还要保证电磁场的时间、空间分布在参数上是一致的。

其实在微波场中,对温度进行测量也是一件非常复杂繁琐的事情。

因为在电磁场中,一般情况下是不会采用热电偶的,因为热电偶在电磁场中会产生感应电流。

再加上在热电偶附近,电磁场比较高。

这样的话就会对测量的精准度造成很大的影响。

因此,如果说一定要使用热电偶的话,还要对其进行屏蔽处理。

如果说只是采用红外测温的话,只能测量到反应物表面的温度,因此在微波场中,最好还是采用光纤维温度计,因为光纤维温度计的稳定性和精度都是非常高的,而且对微波场是不会造成什么影响的,但是有一点需要注意,光纤维温度计的传感器比较大。

微波辅助反应在化学工程合成中的催化机制研究

微波辅助反应在化学工程合成中的催化机制研究

微波辅助反应在化学工程合成中的催化机制研究近年来,微波辅助反应在化学工程合成中的催化机制研究引起了广泛关注。

微波辅助反应是利用微波辐射产生的电磁波能量,通过对反应底物施加相对较高的温度和压力,加速反应速率和提高产物收率的一种化学合成技术。

本文将介绍微波辅助反应在化学工程合成中的催化机制研究的重要性和应用前景。

首先,微波辅助反应在化学工程合成中具有许多显著的优势。

相比传统的热搅拌反应,微波辅助反应能更均匀地加热反应体系,从而提高反应的速率和产物收率。

此外,微波辅助反应还能减少反应的时间和能源消耗,提高反应过程的效率。

因此,微波辅助反应在化学工程合成中有着巨大的应用潜力。

其次,催化机制研究是微波辅助反应在化学工程合成中的关键环节。

催化剂在化学反应中起到加速反应速率和改善产物选择性的作用。

在微波辅助反应中,催化剂可以通过吸收微波辐射产生的热能,使反应体系温度升高,从而加速反应速率。

同时,催化剂的表面活性位点也可以与底物发生反应,提供反应路径中的转化能垒,促进反应的进行。

在微波辅助反应的催化机制研究中,首先需要选择合适的催化剂。

催化剂的选择应考虑催化活性、稳定性和可回收性等因素。

同时,催化剂的结构和组成也会影响催化性能和反应机理。

因此,对催化剂的性质和结构进行深入研究非常重要。

其次,需要理解微波辐射对催化机制的影响。

微波辐射能量可以使催化剂达到活化能,从而加速反应速率。

此外,微波辐射还可以影响催化剂表面的化学环境,如改变催化剂的电子结构和表面活性位点的形态。

因此,对微波辐射在催化反应中的作用机制进行研究,有助于揭示微波辅助反应的催化机制。

最后,需要研究微波辅助反应与化学工程合成中其他因素的相互作用。

化学反应的条件、反应体系和底物特性等因素都会与微波辅助反应的催化机制相互作用。

因此,了解微波辅助反应在不同反应条件下的催化机制变化,有助于优化化学工程合成中的反应条件和提高产物收率。

综上所述,微波辅助反应在化学工程合成中的催化机制研究具有重要的科学意义和实际应用价值。

微波辅助化学反应的机理及其应用研究

微波辅助化学反应的机理及其应用研究

微波辅助化学反应的机理及其应用研究随着人们对可持续发展和环境保护的关注逐渐加强,绿色化学的理念也日益被人们所重视。

微波辅助化学合成作为一种绿色、快速、高效、智能的合成技术,正逐渐成为新一代合成技术的研究热点之一。

在微波的辅助下,反应速率和收率均得到了极大程度的提高,同时还可以降低反应体系的温度和能耗,减少废物和副产物的生成,实现可持续发展和环境保护的目标。

本文将从微波辅助化学反应的机理入手,探讨其应用研究的发展趋势。

微波辅助化学反应的机理微波辅助化学反应的机理可以归结为电磁波所引起的分子极化、离子迁移、极性分子取向等非热效应。

当微波辐射进入反应体系后,它们会与反应物分子之间的极性结构发生作用,使其分子之间的摩擦和转动加速,从而使反应速率大大加快。

此外,微波辐射还可以改变反应体系的极性和分子的取向,从而改变分子内部的化学结构和反应活性。

微波辅助化学反应的应用研究微波辅助化学反应已经广泛应用于有机合成、生物化学、药物合成、材料化学等领域。

以下是几个主要应用领域的实例:有机合成:微波辅助化学反应可以快速、高效地合成各种有机物,包括香精、染料、农药和杀虫剂等。

例如,采用微波辅助合成法可以在几分钟内合成出各种芳香香精。

生物化学:微波辅助化学反应在生物化学领域中有着广泛的应用。

它可以用于核酸提取、蛋白质样品制备、药物分析和毒理学研究等方面。

例如,采用微波辅助提取法可以在短时间内获得高质量的核酸或蛋白质样品。

药物合成:微波辅助化学反应可以快速、高效地合成各种化合物,包括药物合成中的中间体和终端产物。

它可以降低反应温度和能耗,节约时间和成本,并减少废弃物和有害气体的排放。

例如,微波辅助化学反应可以在短时间内合成出各种药物中间体和终端产物。

材料化学:微波辅助化学反应在材料化学领域有着广泛的应用。

它可以用于金属和非金属材料的制备、纳米颗粒的制备和表征、超分子结构的构建和功能化改性等方面。

例如,可以通过微波辅助溶胶-凝胶法合成出优异的氧化铝纳米颗粒。

微波辅助化学合成的反应机理研究

微波辅助化学合成的反应机理研究

微波辅助化学合成的反应机理研究引言微波辅助化学合成是近年来发展起来的一种新型合成技术,它以其高效、绿色、安全等优点受到了广泛的关注和应用。

在微波辅助化学合成过程中,微波等能量形式被转化为化学能量,从而促进反应的进行。

然而,微波辅助化学合成的反应机理依然是一个存在争议的问题。

本文将从物理和化学两方面分别探讨微波辅助化学合成的反应机理。

物理机理微波加热可以通过振荡场对反应体系进行加热,从而促进反应的进行。

不同于传统的加热方式,微波辅助合成的反应体系会发生一些非热反应。

因此,研究微波辅助化学合成反应的物理机理具有重要的理论意义和科学价值。

电子分布微波辐射会导致分子中的电子分布发生变化,从而影响分子之间的相互作用。

具体地说,在微波加热下,分子中的偶极矩会发生变化,从而改变反应物之间的相互作用。

这种改变会导致分子间的化学键的极性发生变化,以及分子中原子的分布发生变化。

因此,微波辅助化学合成的反应物之间的相互作用被认为是由微波电场引起的。

原子振动微波辐射会在分子内部引起振动,从而影响分子之间的相互作用。

这种效应被称为原子振动效应。

原子振动效应与分子的极性有关,而且可能会影响分子中原子之间的键的断裂和形成。

在微波辅助化学合成中,原子振动效应被认为是促进反应进行的重要因素之一。

化学机理微波辅助化学合成的反应机理涉及到多个因素,包括反应物的性质、催化剂的性质、反应体系的性质等。

下面将从这些因素的角度探讨微波辅助化学合成的反应机理。

反应物性质微波辐射可以影响反应物之间的相互作用,从而改变反应的速率和选择性。

在微波辅助化学合成中,反应物之间的相互作用通常是通过两种方式实现的,分别是:1. 分子偶极矩作用:微波辐射会导致分子之间的电子分布发生改变,从而改变分子中的偶极矩。

这种变化会影响分子之间的相互作用,从而促进反应进行。

2. 动态偶极矩作用:微波辐射会在分子内部引起振动,从而产生动态偶极矩。

这种变化会影响分子之间的相互作用,从而促进反应进行。

微波辅助催化合成技术的研究进展

微波辅助催化合成技术的研究进展

微波辅助催化合成技术的研究进展微波辅助催化合成技术是一种利用微波辐射提高化学反应速率并增强催化活性和选择性的新型化学合成技术。

相较于传统的催化合成技术,微波辅助催化合成技术能够大幅缩短反应时间,提高产物收率以及减少副产物生成。

近年来,随着人们对绿色化学的追求,微波辅助催化合成技术成为了各个领域的研究热点之一。

一、微波辅助合成技术的原理微波辅助合成技术是将微波辐射与传统化学反应技术相结合,利用微波辐射在催化反应体系中加热、促进催化剂与底物有效接触,促进反应速度以及提高反应的选择性。

其中,微波辐射与化学物质的相互作用有多种机制,主要有以下几种:1. 热效应。

微波的能量被吸收并转化为物质内部的热能,进而加速反应速率并提高产物收率。

2. 旋转参量效应。

当极性分子暴露在微波辐射下时,它们会表现出一种翻转和旋转的跳动运动。

这种跳动可以使分子间距减小,从而增加可接触面积和反应性。

3. 电容耦合效应。

微波场与反应体系所包含的电导率差异造成的电场梯度分布,进而产生反应速率的非均相分布。

二、微波辅助合成技术在有机合成领域的应用1. 卤代烷的铃化反应铃化反应是一种常用的有机合成方法。

使用微波辅助可以使得反应时间缩短到常规条件的几十分钟,同时还能提高产物收率,减少副产物生成。

2. 化妆品中的纳米颗粒制备纳米颗粒广泛应用于化妆品保湿、美白、抗菌等方面。

利用微波辅助技术可以制备颗粒粒径分布更加均匀的纳米颗粒,进而给予化妆品更好的性能。

3. 新型红外吸收材料的制备利用微波辅助技术可以制备出新型的高效红外吸收材料,晶体结构更加稳定、吸收强度更大,进而具有更好的物理和化学性能。

三、微波辅助催化合成技术发展趋势微波辅助催化合成技术的发展前景非常广阔,未来该技术必将在许多领域得到更大的应用。

其中,近期主要的发展趋势包括以下几个方面:1. 催化剂的优化设计针对不同的催化反应系统,需要设计并优化相应的催化剂。

其中,优化的关键在于提高催化剂的选择性,降低反应体系产生的副产物。

微波技术应用于酯化反应的研究进展

微波技术应用于酯化反应的研究进展

3、微波技术与其他技术的结合:将微波技术与生物技术、纳米技术等其他 先进技术相结合,为药物合成提供更多创新手段。
4、理论研究与实际应用相结合:加强理论研究,完善微波技术在药物合成 中的理论基础,同时注重实际应用,不断推动微波技术在制药领域的发展。
2、近年来的研究进展
近年来,随着绿色化学的发展,对于环境友好型催化剂的研究越来越受到。 其中,生物质能成为研究热点之一。生物质能是一种可再生的绿色能源,通过将 其转化为化学品或燃料可以实现碳的封闭循环。酯化反应是一种有效的生物质能 转化途径,而新型生物质能酯化反应催化剂的研究也取得了重要的进展。例如, 研究者们通过在分子筛中引入杂原子或金属元素,制备出具有优异催化性能的生 物质能酯化反应催化剂。
通过对比实验结果,分析各因素对酯化反应的影响;最后,对实验数据进行 处理和分析,得出结论并提出未来研究方向。
结果与讨论:微波技术应用于酯化反应具有显著的优势和特点。首先,微波 加热速度快,可显著缩短反应时间;其次,微波的均匀加热特性有利于提高产品 的质量和收率;此外,微波技术节能环保,可降低能耗和副产物排放。然而,微 波技术在酯化反应中也存在一些不足之处,如对微波功率和温度的控制要求较高, 不适用于大规模生产等。
பைடு நூலகம் 背景
酯化反应的基本原理是在催化剂的作用下,醇和羧酸反应生成酯和水。固体 酸催化剂具有酸性位点,能够促进酯化反应的进行。与液体酸催化剂相比,固体 酸催化剂具有更高的活性和选择性,同时避免了设备腐蚀和废液处理等问题。影 响酯化反应的因素包括催化剂的种类、反应温度、压力、溶剂和原料浓度等。
研究现状
近年来,固体酸催化剂在酯化反应领域取得了显著的研究成果。研究人员对 固体酸催化剂进行了各种改性,以增加其活性和选择性。例如,通过调节固体酸 催化剂的酸性位点数量和强度,可以优化酯化反应速率和选择性。此外,研究人 员还研究了不同类型和结构的固体酸催化剂,如蒙脱土、分子筛、金属氧化物等 在酯化反应中的应用。
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

Hans Journal of Chemical Engineering and Technology 化学工程与技术, 2014, 4, 45-62Published Online July 2014 in Hans. /journal/hjcet/10.12677/hjcet.2014.44007Advances in Microwave on ChemicalReactionsYushang Luo, Jicheng Zhou*, Zhimin You, Wentao Xu, Lingfei GaoKey Laboratory of Green Catalysis and Chemical Reaction Engineering of Hunan Province, School of Chemical Engineering, Xiangtan University, XiangtanEmail: *zhoujicheng@Received: Jun. 3rd, 2014; revised: Jun. 10th, 2014; accepted: Jun. 18th, 2014Copyright © 2014 by authors and Hans Publishers Inc.This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY)./licenses/by/4.0/AbstractMicrowave is a part of the electromagnetic spectrum occurring in the frequency between infrared and radio waves. More and more attention to microwave has been paid, due to its “magic” effects in chemical reactions. The special electromagnetic field effect and the special heating way of mi-crowave make chemical reactions system be heated quickly and uniformly and bring necessary changes in molecular energy levels. Microwave makes chemical reactions become more and more high-speed, low-energy-costing, high-efficiency, green and environment-protective. In this review, the applications of microwave in chemical reactions are summarized, including the applications in organic synthesis, preparations of inorganic materials and catalytic materials and applications in environmental pollution control. In addition, subsistent problems in microwave chemistry are al-so systematically discussed and the possible developing orientations in the field of microwave ef-fects on the chemical reactions are also prospected. Progress of microwave applications for syn-thesizing of nano-materials and catalytic materials, removal of NO x and SO2 and treatment of wastewater are reviewed. Microwave provides a new direction and new powers for chemical reac-tion, which possesses wide applications in accelerating or changing chemical reaction. In the fu-ture, researches will be focused on the mechanisms of microwave chemistry, establishing the basis of microwave chemistry and improving the systematical theories of microwave chemistry. De-signing and creating of microwave chemical reactor device for industrial applications are also ex-pected.KeywordsMicrowave, Microwave Effects, Electromagnetic, Chemical Reactions*通讯作者。

微波作用于化学反应的研究进展罗羽裳,周继承*,游志敏,徐文涛,高令飞湘潭大学,化工学院,绿色催化与反应工程湖南省高校重点实验室,湘潭Email: *zhoujicheng@收稿日期:2014年6月3日;修回日期:2014年6月10日;录用日期:2014年6月18日摘要微波是一种频率介于红外线和无线电波之间的电磁波,因微波作用于化学反应表现出“神奇”的效果,引起了越来越广泛的关注。

微波作用于化学反应因其特殊的加热方式和电磁场的特殊效应,使反应体系快速、均匀升温的同时引起体系中分子内部能级发生变化,导致化学反应具有快速、低能耗、高效率和绿色环保等特点。

本文从微波应用在有机合成反应、无机材料和催化材料的制备以及环境污染治理三个方面综述了微波作用于化学反应的研究进展,并对存在的问题和前景进行了讨论和展望。

重点介绍微波用于制备纳米材料和催化材料、微波作用于环境治理有关的气固相反应和液固相反应。

微波为研究化学反应提供了一个新的研究方向和动力,在促进或者改变化学反应中有广泛的应用前景。

微波化学未来的研究重点是探讨微波作用于化学反应的机理,建立微波化学基础并完善其理论体系,设计建造微波化学反应的工业化装置。

关键词微波,微波作用,电磁波,化学反应1. 引言微波是一种频率介于300 MHz~300 GHz之间的电磁波,对应波长范围是1 mm~1 m,在电磁波谱中,位于红外线和无线电波频率之间[1]。

微波作为一种电磁波,具有波粒二象性,与物质作用可以被吸收、反射或透射[2]。

微波直接作用于化学体系而促进或者改变各类化学反应,这就是通常意义上所说的微波化学[3]。

微波作为一种特殊的传输介质,化学体系内物质吸收它后主要引起以下两种变化,一是引起分子内部能级变化,二是体系加热升温。

微波作用于化学反应体系因微波电磁场的特殊效应和其特殊的加热方式——体加热,使化学反应表现出“神奇”的效果,引起了越来越广泛的关注。

目前,微波用于有机化学合成、无机化学材料制备以及环境污染治理等各个化学领域[3] [4]均有大量报道。

微波用于化学反应具有快速简单、效率高、产物优化、节能环保等特点。

本文从有机合成反应、无机材料和催化剂的制备、环境污染治理三个方面综述了微波作用于化学反应的研究新进展。

2. 微波用于有机合成反应1969 年,Vanderhoff[5]用家用微波炉加热对α-甲基丙烯、丙烯酸和丙烯酸酯的聚合反应进行了研究,结果表明与常规加热的聚合速度相比微波加热的聚合速度要快。

从1986年Gedye等[6]发现微波辐照能显著加速有机化学合成开始,利用微波技术开展有机合成反应实验的研究报道迅猛增加。

迄今为止,研究过有机合成反应有:Diels-Alder[7]-[9]、环加成反应[10]、重排反应[11]、酯化反应[12]、烷基化[13]-[15]、氧化[16]、取代[17] [18]、加成[19]、缩合[20]、聚合[21]等,几乎涉及各种类型的有机反应。

研究表明微波加热或微波辐照作用于有机反应有以下优点:能加快反应或极大的加速有机合成反应速率,提高产物的收率,提高产品纯度,减少反应能耗等。

大量的研究报道证明了微波辐照/微波加热在有机合成中产生了“神奇”效果。

人们在用微波加快有机合成反应时,同时还发现了一些不同于传统加热的特殊效应。

比如热点现象[22]、过热现象[23] [24]、热失控现象[25] [26]以及相同温度条件下微波辐照时反应可以进行而常规加热条件下反应不可以进行的现象[27]。

对于这些特殊的效应,有的人认为微波作用于化学反应体系同时存在热效应和“非热效应”,有的人则认为只存在热效应,不存在所谓的“非热效应”。

Loupy[28] [29]在报道中认为微波作用于化学反应存在非热效应。

近年来典型的有Dudley[30]和Regina[31]分别用实验证明了微波作用于有机合成反应存在非热效应。

Dudley[30]和他的同事报道了分别在常规加热和微波加热的条件下合成BarF。

研究表明80℃时,分别用常规加热方式和微波辐照加热250 min,常规加热转化率为25%,微波辐照加热转化率高达90%;100℃时,分别用油浴加热和微波辐照加热30 min,发现油浴加热的转化率为25%,而微波辐照加热的转化率为90%。

由于反应物是极性离子基质而溶剂是非极性的物质完全不吸收微波,因此Dudley等人认为该反应证明了微波作用于化学反应存在非热效应。

Regina等人[31]研究了微波辐照对合成吡啶基N-芳基腙的影响并选择了最优的反应条件。

在密封仪器内微波辐照控制温度在80℃~130℃,反应3~5 min,反应产率仅3%~15%;当用敞开连续反应仪器时,微波辐照控制温度在80℃,反应5 min左右反应产率可达50%;当用压缩空气在外部同时冷却敞开连续反应仪器时,反应产率更是高达98%。

Regina等人认为用同时冷却技术阻止了微波过热现象的产生,因此避免了反应原料或反应产物因高温而分解。

相关文档
最新文档