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微波催化反应介绍
来源:湖南长仪微波科技有限公司作者:长仪微波网址:http://www.changemw.com
文章附图

  在很多化学反应中,化学反应物不能很好的吸收微波,可利用某种强烈吸收微波的“敏化剂”把微波能传给这些材料而诱发化学反应。这一概念已被用作诱发和控制催化反应的依据。如果选用这种“敏化剂”作催化剂或催化剂的载体,就可在微波辐照下实现某些催化反应,这就是所谓的微波诱导催化。区别于通常所说的由于微波热效应而使反应加速的情况,微波热效应没有催化剂参与,而诱导催化则是微波通过催化剂或其载体发挥其诱导作用,即消耗掉的微波能用于诱导催化反应,所以称其为微波诱导催化反应。

  微波催化反应的基本原理可简述如下:将高强度短脉冲微波辐照聚集到含有某种“敏化剂”(如铁磁金属)的固体催化剂表面上,由于固体表面点位(一般为金属)与微波能的强烈相互作用,微波能将被转化为热能,从而使某些表面点位选择性地被迅速加热到很高温度。尽管反应器中的任何有机试剂都不会被微波直接加热,但当它们与受激发的表面点位接触时却可发生反应。

  微波催化反应常用的催化剂有活性炭、金属催化剂等。金属的氧化物在微波场中的升温行为及其与微波之间的相互作用情况不同,可把金属氧化物分成3类:一是微波高损耗物质,为一些含有变价元素的金属氧化物,如:Ni2O3、MnO2、CoO4等;二是微波升温曲线有1个拐点的物质,这类物质微波场中辐照一段时间后才开始急剧升温,包括Fe2O3、CdO、V2O5等;三是微波低损耗物质,它们在微波场中升温很慢或基本不升温,如Al2O3、TiO2、ZnO、PbO、La2O3、Y2O3、ZrO2、Nb2O5。

  很显然,最适宜作微波催化反应的催化剂是第1类金属氧化物或某些复合氧化物,即微波高损耗物质。第2类可以选择性的作为部分反应的催化剂或载体。

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