微波化學

微波化學是一門新興的前沿交叉學科，已在廣泛的實際應用中顯示出空前強大的生命力．本書從微波的特性及其與物質的相互作用和微波等離子體的獲得及其基本特徵人手，系統地介紹了微波對凝聚態化學反應的影響，微波凝聚態化學反應系統，微波誘導催化反應，微波會成化學，微波在分析化學和環境化學中的應用；微波等離子體合成化學，微波等離子體分析化學，以及微波化學在石油和冶金工業中的應用，最後還較深入地討論了微波的生物效應及相應的健康防護問題．

近年來，微波能在化工領域中應用愈來愈廣泛，國內也正迎頭趕上。並在化工、橡膠、造紙、分析新材料等行業中逐步得到推廣，取得了不少成果。

微波化學是研究在化學中應用微波的一門新興的前沿交叉學科。它是在人們對微波場中物質的特性及其相互作用的深入研究基礎上發展起來的。因此也可以說微波化學是根據電磁場和電磁波理論、電介質物理理論、凝聚態物理理論、等離子體物理理論、物質結構理論和化學原理，利用現代微波技術來研究物質在微波場作用下的物理和化學行為的一門科學。

多數化學反應需要能量，通常是熱能，微波既然能快速烹調食品，因此不言而喻也能加速反應，這只是早期的看法。實際上微波能不僅提供了一種快速高效的加熱方法，而且在很多化學過程中呈現出無法用熱能解釋的效應，從此吸引了大批科技工作者從事這一領域的開發與研究，微波化學這一交叉學科也就自然地誕生了。

早在六十年代後期，美國麻省理工學院就曾對微波能在化學中的應用作了不少研究，微波化學研究在我國起步並不太晚，中國科學院、蘭州化物所、吉林大學、雲南大學、蘭州大學、四川大學等，在微波等離子體化學和微波合成及反應化學方面的研究都起步較早，並取得過有影響的成果。

作者：金欽漢 戴樹珊 黃卡瑪

出版社：科學出版社 出版日期： 1999年10月

ISBN： 7-03-007346-0/O·1091 開本： 16 開

類別：綜合化學化工，無機化學化工，有機化學化工，分析化學及儀器，化學工程及設備，高分子科學工程，精細化工 頁數： 324 頁

微波化學是一門新興的前沿交叉學科，已在廣泛的實際應用中顯示出空前強大的生命力．本書從微波的特性及其與物質的相互作用和微波等離子體的獲得及其基本特徵人手，系統地介紹了微波對凝聚態化學反應的影響，微波凝聚態化學反應系統，微波誘導催化反應，微波會成化學，微波在分析化學和環境化學中的應用；微波等離子體合成化學，微波等離子體分析化學，以及微波化學在石油和冶金工業中的應用，最後還較深入地討論了微波的生物效應及相應的健康防護問題．

第一章緒論

1.1微波及其特性

1.2微波化學及其發展

第二章微波與物質的相互作用

2.1物質對微波的吸收

2.1.1微波吸收光譜

2.1.2微波等離子體

2.1.3微波對凝聚態物質的加熱作用

2.2凝聚態物質在微波場中的行為

2.2.1液體在微波場中的行為

2.2.2粉末在微波場中的行為

2.3物質介電性質的測量

2.3.1終端短路法

2.3.2諧振腔微擾法

2.3.3波導微擾法

2.3.4介電測量在化學中的應用

第三章微波對凝聚態化學反應的影響

3.1引言

3.2微波對化學反應的影響

3.3微波化學中的非線性響應

3.4弱微波對化學反應速率影響的計算

3.4.1弱微波對簡單分解反應速率的影響

3.4.2弱微波對複雜化學反應的影響

3.5微波場中有耗物質內的溫度分佈計算

3.5.1復介電常數與溫度之間的關係

3.5.2反應物中的微波耗散功率

3.5.3熱傳導方程

3.5.4計算反應物中電磁場分佈和溫度分佈的定解問題

3.5.5有限時域差分方法

參考文獻

第四章微波凝聚態化學反應系統

4.1微波凝聚態化學反應系統概述

4.1.1系統框圖

4.1.2系統總體設計

4.1.3系統各論

4.2微波功率源

4.2.1簡易微波功率源

4.2.2大功率磁控管微波功率源

4.2.3高穩定程式控制微波功率源

4.3微波傳輸系統

4.3.1微波傳輸系統的作用和基本要求

4.3.2微波傳輸系統的組成和運動原理

4.3.3高頻率穩定度可變功率微波傳輸系統

4.4微波凝聚態化學反應器

4.4.1微波化學反應腔類型、選擇和設計考慮

4.4.2多模箱式微波化學反應器

4.4.3波導型微波化學反應器

參考文獻

第五章微波誘導催化反應

5.1微波誘導催化反應原理

5.2微波誘導催化反應舉例

5.2.1甲烷分解

5.2.2烴類氧化

5.2.3SO2和NOx還原

5.2.4模擬光合作用

5.3微波誘導催化反應機制

5.4微波誘導催化反應用催化劑和載體

5.5微波用於催化劑製備和載體改性

參考文獻

第六章微波無機合成化學

6.1微波燃燒合成和微波燒結

6.2微波水熱合成

6.2.1Fe3+的微波輻照強迫水解製備均分散氧化物膠體粒子

6.2.2金屬鹽或醇鹽溶液在微波輻照下直接分解製備超細氧化物粉體

6.2.3沸石的微波合成

參考文獻

第七章微波有機合成化學

7.1微波有機合成反應技術

7.1.1微波密閉合成反應技術

7.1.2微波常壓合成反應技術

7.1.3微波干法合成反應技術

7.1.4微波連續合成反應技術

7.2微波技術在有機合成中的應用

7.2.1酯化反應

7.2.2Diels?Alder反應

7.2.3重排反應

7.2.4Knoevenagel反應

7.2.5Perkin反應

7.2.6苯偶姻縮合

7.2.7Reformatsky反應

7.2.8Deckman反應

7.2.9縮醛(酮)反應

7.2.10Witting反應

7.2.11羥醛縮合反應

7.2.12開環反應

7.2.13O?烷基化反應

7.2.14N?烷基化反應

7.2.15C?烷基化反應

7.2.16水解反應

7.2.17烯烴的加成

7.2.18消除反應

7.2.19取代反應

7.2.20自由基反應

7.2.21立體選擇性反應

7.2.22成環反應

7.2.23環反轉反應

7.2.24酯交換反應

7.2.25醯胺化反應

7.2.26催化氫化反應

7.2.27脫羧反應

7.2.28脫保護反應

7.2.29糖類化合物的某些反應

7.2.30有機金屬反應

7.2.31微波合成放射性藥劑

7.2.32微波聚合反應

7.2.33其它反應

7.3關於微波加速化學反應的機理

參考文獻

第八章微波在分析化學中的應用

8.1微波溶樣

8.1.1微波溶樣理論基礎

8.1.2微波溶樣設備

8.1.3微波溶樣方法

8.2微波萃取

8.2.1微波萃取用儀器

8.2.2微波萃取方法

8.3脫附

8.4乾燥和測濕

8.4.1乾燥

8.4.2測濕

8.5預濃縮和凈化

8.5.1預濃縮

8.5.2預凈化

8.6顯色反應、形態分析和熱霧化

8.6.1顯色反應

8.6.2形態分析

8.6.3熱霧化

參考文獻

第九章微波在環境化學中的應用

9.1微波除污

9.2污油回收

9.3SO2和NOx的還原

參考文獻

第十章微波等離子體的獲得及其基本特徵

10.1獲得微波等離子體的裝置

10.1.1漸縮矩形腔

10.1.23/4波長同軸腔

10.1.31/4波長同軸腔

10.1.41/4波長徑向腔

10.1.5圓柱形TM010型諧振腔

10.1.6表面波器件

10.1.7電容耦合微波等離子體裝置

10.1.8微波等離子體炬

10.2微波等離子體的基本性質及其測量方法

10.2.1微波等離子體溫度的測量

10.2.2MWP中的電子數目密度及其測量

10.3微波等離子體中的基元過程，荷電粒子的擴散和遷移

10.3.1電暈模型

10.3.2完全飽和相模型

10.3.3輻射電離複合模型

10.3.4亞穩態組分的作用

10.3.5自由電子的作用

10.4微波等離子體化學反應器

10.4.1表面波器件——Surfatron微波等離子體反應器

10.4.2微波傳輸線等離子體化學反應器

10.4.3電子迴旋共振微波等離子體反應器

參考文獻

第十一章微波等離子體合成化學

11.1微波等離子體化學氣相沉積(MPECVD)

11.1.1MPECVD法製備金剛石

11.1.2MPECVD法製備β?SiC，Co和BN薄膜

11.2微波等離子表面改性

11.2.1微波等離子體的刻蝕作用

11.2.2微波等離子體對高分子材料的表面處理

11.3微波等離子體化學氣相合成

11.3.1氨的合成

11.3.2甲烷轉化

11.3.31O2的產生

11.4微波等離子體熱解技術

第十二章微波等離子體分析化學

12.1發展簡史

12.2微波等離子體原子光譜分析

12.2.1MWP原子發射光譜分析(MWPAES)

12.2.2MWP原子質譜分析(MWPMS)

12.2.3MWP原子熒光光譜分析(MWPAFS)和MWP原子吸收光譜分析

(MWPAAS)

12.2.4MWP增強輝光放電原子發射光譜分析

12.3色譜用微波誘導等離子體離子化檢測器(MIPID)

參考文獻

第十三章微波化學在石油工業中的應用

13.1微波對地層流體及岩石的作用機理

13.1.1地層流體及岩石的組成和特性

13.1.2微波對地層流體及岩石的作用機理

13.2微波化學在稠油及高凝原油開採中的應用

13.2.1稠油及高凝油的性質特徵

13.2.2稠油及高凝原油開採過程中存在的問題

13.2.3高凝原油的微波開採

13.3微波化學在低滲透油氣田開發中的可能應用

13.3.1低滲透油氣田的性質特徵

13.3.2微波化學用於低滲透油氣田的開發

13.4微波化學在油氣田開發中的其它方面應用

13.4.1微波破乳

13.4.2微波化學脫硫

13.4.3微波脫蠟

13.4.4微波化學防止天然氣中水化物的形成

13.4.5微波解堵

13.4.6微波化學應用於原油開採后地面污物的得理

13.5微波化學在石油、天然氣、煤化工中的應用

13.5.1等離子體煤炭氣化

13.5.2微波對石油蒸餾過程的影響

13.5.3微波激發甲烷氣相裂解

13.5.4微波對催化反應的影響

參考文獻

第十四章微波化學在冶金中的應用

14.1引言

14.2礦物在微波場中的升溫性能

14.3微波加熱對礦石顯微結構的影響

14.4礦物的微波加熱分解

14.4.1二氧化錳的微波加熱分解

14.4.2軟錳礦的微波加熱分解

14.4.3鹼式碳酸鎳的微波加熱分解

14.5金屬氧化礦的微波加熱碳熱還原

14.5.1鐵礦石的微波碳熱還原

14.5.2鈦鐵礦的微波碳熱還原

14.5.3軟錳礦的微波碳熱還原燒結

14.6硫化礦的微波加熱浸出

14.6.1硫化銅精礦的微波輻射三氯化鐵浸出

14.6.2微波輻照下閃鋅礦與軟錳礦的同時浸出

14.6.3閃鋅礦的微波輻射三氯化鐵浸出

14.7礦石的微波輻射預處理

14.7.1難處理金精礦的微波輻射預處理

14.7.2紅砷鎳礦的微波輻射氧化脫砷

參考文獻

第十五章微波生物學效應及其健康防護

15.1微波的生物效應

15.1.1微波生物效應的作用機制

15.1.2微波對人及動物的生物學效應

15.2微波對人體的損傷及治療

15.3微波健康防護

15.3.1職業輻射防護

15.3.2公眾輻射防護