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湘潭大學

發布日期:
2023-04-03

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自上世紀80年代以來,微波已廣泛應用各個化學反應領域的研究,大量實驗研究已證明微波對某些反應具有獨特的催化效應,與傳統加熱相比,可大幅度的降低反應溫度、加快反應速度和提高產物的選擇性,對整個反應體系表現出了優異效果。

2018年4月24日,我司為湖南某高校開發的微波立式氣液固三相催化反應器成功交付使用。該設備可進行氣、液、固三相任意組合反應。氣體、液體流量精準可控,使用溫度從室溫到1000℃連續可控,反應連續化進行。設備使用國際**品牌PLC控制系統及操作界面,工業級微波系統??刂凭珳?、操作方便、穩定可靠。

在設備的實驗測試過程中,針對液固相反應,同一收率條件下,微波反應速度調高2~3倍;針對氣固相反應,同一收率條件下,宏觀反應溫度最高可降低320℃。測試結果獲得客戶高度好評,并表示可根據項目進展,開展工業化推廣使用的深入合作。

針對這些優異的效果,湖南長儀微波科技有限公司的研究者認為可歸納為三個方面:

1、與反應液中的分子或離子直接偶合,通過偶極旋轉或離子傳導這兩種方式將能量從微波傳導到被加熱物質,選擇性加熱使物質的活性增加,使得反應體系中的能量得以快速地增加。使能量更有效地作用于各種反應,加快反應速度,提高目標產物的產率。

2、微波電場對分子的極化作用,使分子自身原有的電子排列狀態發生微小變化; 另外,微波可能引起分子的震動導致化學鍵的斷裂。

3、微波輻射特定催化劑耦合作用,能夠改善催化劑活性中心的“微環境”,增強催化劑的活性中心,改善反應物的誘導作用,從而有效提高反應初速度,降低反應活化能。

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