微波誘導催化載體與催化劑的選擇

發布日期:
2019-05-05

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微波誘導催化載體與催化劑的選擇


微波誘導催化反應常用的催化劑有活性炭、金屬催化劑等。由于活性炭表面存在某些過渡金屬及其化合物等磁性物質,活性炭對微波有很強的吸收能力。金屬催化劑能與微波發生強烈相互作用的主要是那些鐵磁性金屬,如鎳、鈷和鐵等。對于金屬氧化物則視組分和結構不同而有很大差別。S區的金屬氧化物在微波場中不會引起能量損耗,即對微波是透明的,一般不宜作微波誘導催化反應的催化劑。


過渡金屬氧化物和P區元素的氧化物,由于存在變價現象,在微波場中這類物質顯然會引起能量損耗,而造成溫度升高。根據部分過渡金屬和P區金屬的氧化物在微波場中的升溫行為及其與微波之間的相互作用情況不同,可把金屬氧化物分成3類:一是微波高損耗物質,為一些含有變價元素的金屬氧化物,如:Ni2O3、MnO2、CoO4等;二是微波升溫曲線有1個拐點的物質,這類物質微波場中輻照一段時間后才開始急劇升溫,包括Fe2O3、CdO、V2O5等;三是微波低損耗物質,它們在微波場中升溫很慢或基本不升溫,如Al2O3、TiO2、ZnO、PbO、La2O3、Y2O3、ZrO2、Nb2O5。


很顯然,最適宜作微波誘導催化反應的催化劑是第1類金屬氧化物或某些復合氧化物,即微波高損耗物質;而載體則宜選用屬于微波低損耗物質的金屬氧化物。因此在實際中微波誘導催化反應所用的催化劑,還需要通過大量試驗來加以篩選,既考慮其催化活性,又考慮其介電特性。

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