微波與凝聚態(tài)化學反應(yīng)

     早在1967年N.H.williams就報道了用微波加快某些化學反應(yīng)的實驗研究結(jié)果、而微波在化學合成中的應(yīng)用則至少可以上溯到1981年，但當時人們似乎還沒有意識到在化學領(lǐng)域內(nèi)正單育著一場革命．直到1986年加拿大的Raymond J.Gipuerc等人發(fā)現(xiàn)用微波輻射4—氰基苯氧離廣與氰午的SNz親核取代反應(yīng)可以便反應(yīng)速率提高1240備，并且產(chǎn)率也有不同程度的提高．

     那時起用微波加速和控制化學反應(yīng)便受到了人們的高度重視  現(xiàn)在微波巳被廠泛應(yīng)用于從無機反應(yīng)到有機反應(yīng)，從醫(yī)藥化工到食品化工，從簡單的分子反應(yīng)到復雜的生命過程的各個化學領(lǐng)域．例如，國外在用橄欖油制備肥皂的過程中已開始用微波來加速某些酯的皂化并取得了顯著的效果．

     隨著微波在化學各個分支領(lǐng)域內(nèi)的廣泛應(yīng)用，建立在傳統(tǒng)微波加熱概念和使用商用微波爐上的微波化學受到了嚴峻的挑戰(zhàn)  首先人們在實驗中發(fā)現(xiàn)微波不僅可以加快化學反應(yīng)，在一定條件下也能抑制反應(yīng)的進行  除此之外微波還可以改變反應(yīng)的途徑．微波對化學反應(yīng)的作用除了對反應(yīng)物加熱引起反應(yīng)速率改變以外，還具有電磁場對反應(yīng)分子間行為的直接作用而引起的所謂“非熱效應(yīng)應(yīng)”。

     微波對反應(yīng)的作用程度除了與反應(yīng)類型有關(guān)外，還與微波的強度、頻率、調(diào)制方式及環(huán)境條件有關(guān)．此外，重要的是出于化學反應(yīng)是一個非平衡系統(tǒng)，舊的物質(zhì)在不斷消耗，新的物質(zhì)在不斷生成，各相界面可能發(fā)生隨機的變化.

     與此同時系統(tǒng)的宏觀電磁特性也在發(fā)生變化，而且在微波輻射下這種變化還與所用的微波緊密相關(guān)．這些都導致反應(yīng)系統(tǒng)對微波的非線性響應(yīng).例如在用功率為500w的微波輻照脖橡膠的合成反應(yīng)中，當反應(yīng)進行到5min時，系統(tǒng)對微波的吸收突然增加、致使系統(tǒng)的溫度在數(shù)十秒內(nèi)可達到300℃以卜，如不加以控制可使反應(yīng)物全部燒毀.

     而在一些反應(yīng)中，由于產(chǎn)物的電導率很大，隨著反應(yīng)的進行，產(chǎn)物不斷增加，作為終端負載的反應(yīng)系統(tǒng)會引起微波反射的突然增加，對于應(yīng)用大功率的微波系統(tǒng)這是十分危險的  另外如何設(shè)計滿足各種化學反應(yīng)條件(高溫、高壓)的大容量微波化學反應(yīng)腔等也都還有問題因此微波化學領(lǐng)域內(nèi)有許多問題亟待解決．

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