微波与凝聚态化学反应

微波与凝聚态化学反应

     早在1967年N.H.williams就报道了用微波加快某些化学反应的实验研究结果、而微波在化学合成中的应用则至少可以上溯到1981年，但当时人们似乎还没有意识到在化学领域内正单育着一场革命．直到1986年加拿大的Raymond J.Gipuerc等人发现用微波辐射4—氰基苯氧离广与氰午的SNz亲核取代反应可以便反应速率提高1240备，并且产率也有不同程度的提高．

     那时起用微波加速和控制化学反应便受到了人们的高度重视  现在微波巳被厂泛应用于从无机反应到有机反应，从医药化工到食品化工，从简单的分子反应到复杂的生命过程的各个化学领域．例如，国外在用橄榄油制备肥皂的过程中已开始用微波来加速某些酯的皂化并取得了显著的效果．

     随着微波在化学各个分支领域内的广泛应用，建立在传统微波加热概念和使用商用微波炉上的微波化学受到了严峻的挑战  首先人们在实验中发现微波不仅可以加快化学反应，在一定条件下也能抑制反应的进行  除此之外微波还可以改变反应的途径．微波对化学反应的作用除了对反应物加热引起反应速率改变以外，还具有电磁场对反应分子间行为的直接作用而引起的所谓“非热效应应”。

     微波对反应的作用程度除了与反应类型有关外，还与微波的强度、频率、调制方式及环境条件有关．此外，重要的是出于化学反应是一个非平衡系统，旧的物质在不断消耗，新的物质在不断生成，各相界面可能发生随机的变化.

     与此同时系统的宏观电磁特性也在发生变化，而且在微波辐射下这种变化还与所用的微波紧密相关．这些都导致反应系统对微波的非线性响应.例如在用功率为500w的微波辐照脖橡胶的合成反应中，当反应进行到5min时，系统对微波的吸收突然增加、致使系统的温度在数十秒内可达到300℃以卜，如不加以控制可使反应物全部烧毁.

     而在一些反应中，由于产物的电导率很大，随着反应的进行，产物不断增加，作为终端负载的反应系统会引起微波反射的突然增加，对于应用大功率的微波系统这是十分危险的  另外如何设计满足各种化学反应条件(高温、高压)的大容量微波化学反应腔等也都还有问题因此微波化学领域内有许多问题亟待解决．

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