微波技术原理及其在化学化工领域的应用
应用微波消解技术处理污染土壤的实验研究

应用微波消解技术处理污染土壤的实验研究随着工业化的发展和城市化进程的加快,土壤污染问题越来越严重。
例如,过去的化工厂和废水处理厂等单位会排放大量有害物质,长时间的累积导致周边的土壤已经严重受污染。
治理污染土壤是当今社会的一项重要任务,应用微波消解技术是目前一种比较有效的治理方式。
本文通过对污染土壤的微波消解实验研究,探讨该技术的应用效果和可能存在的问题。
一、微波消解技术的原理微波消解技术是指利用微波在短时间内让样品不断地产生热能,加速样品分解的一种工业化技术。
其原理是当微波穿过物质时,会产生大量的能量,这种能量可以通过转化为热量使样品产生巨大的温升,从而实现样品的分解和消解,进而达到治理的传统污染技术无法比拟的效果。
二、微波消解技术处理污染土壤的实验研究为了研究微波消解技术对污染土壤的效果,我们在实验室对不同程度的污染土壤进行了微波消解处理。
在实验中,我们从不同出产地址的废弃化工厂等单位收集了一定量的土样,经过样品处理后用微波消解技术进行了处理。
实验结果表明,微波消解技术对污染化学物的处理效果很好,可将土壤中的难分解有机物和重金属等物质快速降解。
实验在3分钟的时间内即可处理出符合各项标准和法规的无毒土壤。
除此之外,针对实验过程中出现的一些问题和不足,我们也有一些总结和思考。
三、可能存在的问题通过实验我们发现,尽管微波消解技术能够在较短的时间内使样品中的有机物和重金属产生分解和消解,但也存在一些问题和不足。
首先,微波消解技术需要用到较高功率的微波炉,这种设备的生产和维护都需要较高的成本。
其次,实验中我们发现微波炉强制加热过程中会产生严重的噪音和水汽,如果对设备使用和维护不够到位的话,这种因素很容易受到影响并导致实验结果不准确。
最后,微波炉强制加热过程中也会产生一定的放射性,对实验或生产人员的健康造成潜在风险。
结论为了解决污染土壤问题,微波消解技术可作为一种有效的治理方法。
实验结果表明,微波消解技术可以在较短的时间内有效治理污染土壤,但也存在一定的成本和风险。
2-3微波与超声波

度时,液体中某些区域形成局部的暂时负压,使液体
中的微气泡生长增大,随后又突然破裂,导致气泡附 近的液体产生强烈的激波,形成局部的高温高压。 空
化泡崩溃时,极短时间内在空化泡周围极小的空间产
生5000k以上的高温和大约50MPa的高压。
因反应大多数是在载体上进行,限制了参加反应的反
应物的用量,制约了适用的范围。 例:
R R' OH ZSM-5 MWI R R' O
在CH2Cl2中反应时间为20~60min,在无溶剂下的 反应时间为10~120s,收率相等。
例
微波技术使Fries重排顺利进行
OH O O O CH3 AlCl3. ZnCl2/硅 胶 MWI CH3
微波与超声波技术
第一节 微波技术
微波是指频率在300MHz~300GHz(波长1m~1mm)范 围的电磁波,位于电磁波谱的红外辐射和无线电波之间。
微波在化学上的 应用形成了微波 化学这一新兴学 科领域。
微波与气态物质作用,使气体转变成等离子体,进 而在各种化学反应中加以利用,即微波等离子体化学。
微波直接作用于化学反应体系而促进各类化 学反应的进行,这就是通常意义上的微波化学。
通常将频率为 2×104~109Hz的声波叫超声波。它 是由一系列疏密相间的纵波构成的,并通过媒质的四
周传播。
1. 超声合成
H3C
KMnO4, t-BuOH, H2O ))) 5min
OH H3C OH
超声波5min,产率80%;常规搅拌30h,产率55%
CH3 H3C KMnO4 )))
COOH CH3
极性分子由于分子内电荷分布不平衡,在微波场中能迅 速吸收电子波的能量,通过分子偶极作用以每秒 4.9×109 次
《微波氧化技术》课件

1986年,微波氧 化技术首次被提出
1990年代,微波氧 化技术在环境工程 领域得到广泛应用
2000年代,微波氧 化技术在材料科学 、化学工程等领域 得到进一步发展
2010年代,微波氧 化技术在生物医学 、食品科学等领域 得到广泛应用
食品工业:食品加工、食品 保鲜、食品消毒等
化工行业:有机合成、催化 剂制备、精细化工等
精细化工:微波氧化技术可以 用于精细化工产品的合成和精 制
石油化工:微波氧化技术可以 用于石油化工产品的合成和精 制
废水处理:微波氧化技术可以 有效去除废水中的有机物和重 金属离子
农药生产:微波氧化技术可 以用于农药的生产和精制
医药生产:微波氧化技术可 以用于医药的生产和精制
食品加工:微波氧化技术可 以用于食品的加工和精制
易于控制:微波加 热易于控制,可以 精确控制反应温度 和时间
设备成本高:微波氧化设备需要较 高的成本投入
反应条件苛刻:微波氧化技术需要 特定的反应条件,如温度、压力等
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
操作难度大:微波氧化技术需要专 业的操作人员
产物分离困难:微波氧化技术产生 的产物分离困难,需要特殊的分离 技术
生物医药领域:药物合成、生 物样品处理等
PART SEVEN
微波氧化技术在环 保领域的应用将越 来越广泛
微波氧化技术在材 料科学领域的应用 将越来越深入
微波氧化技术在生 物医学领域的应用 将越来越受到重视
微波氧化技术在能 源领域的应用将越 来越具有潜力
提高微波氧化效率:通过优化微波频率、功率和反应时间等参数,提高微波氧化效率。 扩大应用领域:将微波氧化技术应用于更多领域,如废水处理、土壤修复、生物质转化等。 降低成本:通过改进微波反应器设计和材料选择,降低微波氧化技术的成本。 提高环保性能:研究微波氧化技术对环境的影响,提高其环保性能。
微波处理技术在化工生产中的应用研究

微波处理技术在化工生产中的应用研究随着科学技术的不断发展,微波处理技术已经成为了化工生产中的主要手段之一,其广泛应用在化学反应、材料合成、杀菌消毒等方面。
微波处理技术能够快速有效地提高生产效率,节约能源资源,并且减少了大量的环境污染。
本文将对微波处理技术在化工生产中的应用研究进行探讨。
一、微波处理技术概述微波处理技术是一种高频电磁波的应用,其频率通常在1~100GHz之间。
微波能量是一种电磁波,其特点是能够快速穿透物体并产生内部的能量,从而达到快速加热、杀菌消毒、催化反应等目的。
微波处理技术在化学反应、材料合成、杀菌消毒等方面具有广泛应用,其处理效率和速度远远高于传统的加热方式。
二、微波化学反应研究微波化学反应是微波处理技术的一种应用,其可以实现对反应物快速、均匀地加热,从而提高反应速率和产率。
微波化学反应在化学制品合成、有机合成、催化反应等方面具有广泛应用。
以化学制品合成为例,通过微波处理技术可以实现对反应物快速加热,并且能够使反应物在较短时间内达到最佳反应温度,从而提高反应速率和产率。
此外,微波处理技术还可以实现对需控制的化学反应的精准控制,从而实现对反应物质分布、产物选择性、反应速率等方面的优化。
三、微波合成材料研究微波合成材料是微波处理技术的另外一种应用,其可以实现快速、均匀地加热、反应,从而实现高质量材料的合成。
微波合成材料在纳米材料、高分子材料、无机材料等方面具有广泛应用。
以纳米材料为例,微波处理技术可以实现对纳米材料的快速、均匀加热,从而实现对化学反应的促进。
此外,微波处理技术还可以实现对纳米材料的精准控制,从而实现对纳米材料的粒径、性质等方面的优化。
四、微波杀菌消毒研究微波杀菌消毒是微波处理技术的另一种应用,其可以实现对微生物的快速、有效灭活,提高产品的卫生质量,并且提高化工生产效率。
微波杀菌消毒在饮料、食品、医药等方面具有广泛应用。
以食品杀菌消毒为例,微波处理技术可以实现对食品中的微生物的灭活。
微波与等离子体

*工业、科学和医学用的频率有 433 MHz 、915
MHz 、2450 MHz 、5800 MHz 、22125 MHz 。 目前国内用于工业加热的常用频率为915 MHz和 2450 MHz 。
灭菌
4.3 微波在无机化学中的应用
合成催化材料
在分子筛催化剂合成方面引入了微波加热方法,在 其它工艺条件相同时,所用时间仅为传统加热方式的 1/30-1/40.
• 3.6 信息性
由于微波频率很高,其可用的频带很宽, 可达数百甚至上千兆赫兹,这意味着微波 的信息容量大,所以现代多路通信系统, 包括卫星通讯系统,都是工作在微波波段。
4 微波的应用
雷达和通讯
加热和灭菌 在无机化学中的应用
4.1 雷达和通讯
卫星通讯
4.2 加热和杀菌 *对食物加热的频率:2450 MHz(波长为 12.24cm)
光刻胶刻蚀
首先,使光刻胶 层顶部曝光形成 图形。第二步, 将光刻胶暴露在 含硅的气体中使 光刻胶被硅化。 最后一步,用氧等 离子体把光刻胶 各向异性地刻蚀 掉。
1.3 按热力学平衡分类
根据离子温度与电子温度是否达到热平衡,可 把等离子体分为三类:
*完全热力学平衡等离子体:当整个等离子体系统
T> 5000K时,体系处于热平衡状态,各种粒子的 平均动能都相同,这种等离子体称为热力学平衡 等离子体,简称平衡等离子体;
*局域热力学平衡等离子体:就是局部处于热力学
超短波
红外光
2 微波的产生
微波通常由直流电或50Hz交流电通过一特殊的 器件来获得。 产生微波的器件有许多种,但主要分为两大类: 半导体器件和电真空器件。电真空器件是利用电 子在真空中运动来完成能量变换的器件,或称之 为电子管。在电真空器件中能产生大功率微波能 量的有磁控管、多腔速调管、微波三、四极管、 行波管等。在目前微波加热领域特别是工业应用 中使用的主要是磁控管及速调管。
微生物强化浸出及微波技术在黄铜矿冶金中的运用

15Metallurgical smelting冶金冶炼微生物强化浸出及微波技术在黄铜矿冶金中的运用李正中(云南锡业股份有限公司铜业分公司,云南 蒙自 661100)摘 要:在以往的湿法炼铜工艺中,应用微生物的氧化活性,通过加热搅拌的方式进行黄铜矿的浸出,但是浸出效率不高,应用微生物强化浸出技术,比如,在浸出液中加入适当的金属阳离子,或者是表面活性剂,改善微生物的遗传物质,提高微生物的活性,从而提升浸出效率。
运用微波电磁波的穿透性,以及热效应和非热效应,通过加热黄铜矿,起到很好的催化作用,可加快黄铜矿的浸出效率,与传统的加热方式相比,微波技术加热的可选择性,以及浸出无污染的特性,使其在冶金行业中得到一定的应用,在倡导环境保护的今天,具有十分广阔的推广前景。
关键词:微生物强化浸出;微波技术;黄铜矿冶金中图分类号:TF18 文献标识码:A 文章编号:11-5004(2020)18-0015-2收稿日期:2020-09作者简介:李正中,男,生于1979年,汉,云南大理人,本科,冶炼工程师,研究方向:有色冶金。
湿法炼铜是一种非常环保的冶金技术,与火法冶金相比,其不会产生SO 2,对环境的污染程度较小,受到了冶金行业的普遍关注。
湿法炼铜的浸出技术较多,比如,生物堆浸、微生物浸出、搅拌堆浸、加压浸出等,其中,微生物浸出受到的关注度教高,其对环境的污染非常小,并且冶金投入的成本低,在冶金行业内应用较为普遍。
1 微生物强化浸出在黄铜矿冶金中的运用低品位硫化铜矿是冶炼黄铜的主要矿物质,而其中黄铜的浸出对技术要求较高,并且浸出困难,需要强化微生物的浸出能力,提高浸出的效率,可以应用以下措施,增强微生物的活性,从而加快浸出速度,缩短浸出时间。
1.1 微生物浸出原理微生物浸出的原理是,利用其细菌的氧化性,与矿石中的低价硫发生反应,细菌获取了生长所需的营养物质,同时细菌通过培养基,获取N、K、P,和其他微量元素,满足自身生长繁殖的需求,再与矿石中的二价铁发生氧化反应,生成三价铁,而三价铁具有很强的浸出能力,可用于浸出难度大的矿石冶金中。
化学合成中微波技术的应用

基 的保护基 同时被 去掉 , 收率达 9 2 %, 而用通 常的方 法, 达 到近似 的收率 , 则反 应时间长达 4 0 h 。 微波促 进烷 基化 反应有 较 多的 报导 , B r a m 等报 导 了羧 酸烷 基化 生 成羧 酸酯 , 将 醋酸 的钾 盐吸 附在三 氧化 二铝上 , 加 入溴 代正 辛烷, 在微 波 下 辐射 2 a r i n , 得到 乙酸 正辛 酯, 收率为 8 0 %。邻苯 二 甲酰亚 胺 N 一烷 基 化 反应 , 先 将 卤代 烷吸 附在碳 酸钾 上, 再与 邻苯二 甲酰 亚胺 混合 , 将此 混 合 物微波 辐 射 4 ~ 1 0 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱm i n , 可以 9 5 %的 收 率 制 得 N一烷 基 邻 苯 二 甲酰
寡 壁 堑 一
Ch i n a Che mi c a l Tr a d e
中国化工贸易
,
麓
化学合成 中微波技术的应用
李建庆
( 江苏 剑牌农化 股份有 限公 司 .江 苏建湖 2 2 4 7 0 0) 一
摘
阐述 。
要 :随着改革开放 以来我 国科技的 高速发展 ,微波技 术也向前迈出了一大步,文章对微波辐射在有机 合成及 无机合成上 的应 用进行 了简要
亚胺 。
制备 。一芳基 一 N, N二 甲基 硫代氨 基 甲酸 酯 『 l 4 1 是 微 波促进 芳 氧基 化 的一个 例子, 先 将芳香族 酚吸附在含 有氟化钾 的三氧化二 铝上, 再与二 甲基硫 代氨基 甲酰氯 混合, 在微波 辐射 下生成 O 一芳基 N , N 一二 甲基硫 代氨基 甲酸酯, 该 化合物又 可 以在微 波辐射下 重排为 s 一芳基 一 N , N 一二
微 波辐射 加热 与传统 加热技 术有着 本质 的区别 , 前者 是在物质 受 到 微波 辐射 后分子从 相对静 态瞬 间转变 成动态 , 分子 偶极 以每秒数 十亿 次 的高速旋转 产生热 量, 由于此瞬 间变态是在物 质 内部 进行的, 故常称为 内 加热 。而 传统 加热方 式是靠 传导 和对 流进行 的称 为外 加热 。 内加 热具 有 加热速 度快, 受热 体系 均匀等特 点, 外加热 方式进 行的 的反 应常常需要 几 小时甚至 几十 小时才能 完成, 微 波反应往往 在几分 钟内就能 完成, 可 以 避 免反应 物长时 间加热 而 引起副反应 , 因此在加 速反应 的 同时可 以提 高
微波技术在化学领域的应用

微波技术在化学领域的应用周维磊;白锁柱;王锐【摘要】微波是一项能促进化学反应的新技术,对化学过程有非常独特的影响。
本文主要从三个方面概括了微波辐射技术在化学领域中的应用,并阐述了微波加热的机理。
利用微波技术不仅具有条件温和、能耗低和加热速度快,而且还具有热能利用率高以及产品质量高等优点,因此将技术应用在化工、环境和生物等领域具有更为广阔的应用前景。
%Microwave speeding up chemistry reaction is a new technology that microwave energy may have a unique ability to influence chemical processes. the application of microwave in chemistry from there aspects was summaried and its reaction mechanism of microwave heating was explored. There were not only mild conditions, low energy consumption and heating speed for using microwave technology, but also advantages of high heat energy utilization rate and high product quality, so the technology can be applied to chemical industry, environment and biology, and other fields with a wider application prospect.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2015(000)020【总页数】2页(P20-21)【关键词】微波;化学;微波加热机理【作者】周维磊;白锁柱;王锐【作者单位】内蒙古民族大学化学化工学院,内蒙古通辽 028000;内蒙古民族大学化学化工学院,内蒙古通辽 028000;辽宁石油化工大学化学化工与环境学部,辽宁抚顺 113001; 大连理工大学化工学院精细化工国家重点实验室,辽宁大连116024【正文语种】中文【中图分类】O614.121微波是一种电磁波,波长1~1000 mm,频率为0.3~300 GHz。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
HUNAN UNIVERSITY题目:微波技术原理及其在化学化工领域的应用微波技术原理及其在化学化工领域的应用摘要:本文介绍了微波技术原理以及其发展背景,并针对微波技术在化学化工领域的应用概况进行了总结和介绍,也提出了应用中的问题以及展望。
关键词:微波技术,化学,化工1.引言微波是一种波长很短的电磁波,其频率介于300 MHz-300 GHz,波长介于1 mm-1 m之间。
因其波长介于远红外线和短波之间,故称之为微波。
微波具有的特点为高频性、波动性、热特性和非热特性[1]。
随着科学的发展,微波技术得到了广泛的应用,尤其是在通信行业,如微波卫星通信、微波散射通信、模拟微波通信和数字微波通信等。
近年来,微波以其高效、均匀、节能、环保等诸多优点受到广泛关注,并逐渐成为一种新型能源得到越来越广泛的应用[2]。
2.微波技术的发展微波技术兴起于20世纪30年代,在电视、广播、通讯等相关技术领域中得到了广泛的应用。
经过长期发展后,美国于 1945 年率先发现了微波的又一特性,即热效应,并创新性的将其作为一种非通讯能源开始应用于工业、农业以及相关科学研究中。
微波技术的发展主要取决于微波器件的应用和发展。
早在20世纪初,就有研究人员开始了对微波理论的探索,并进行了相关的实验研究。
但由于当时信号发生器功率较小,加之信号接收器灵敏度较差,实验未能取得实质性的进展[3]。
1936年,波导技术的进一步发展为微波技术的研究提供了可靠的理论及实验条件。
美国电话电报公司的George C. Southworth.将波导用作宽带传输线并申请了专利,同时,美国麻省理工学院的M.L Barrow 完成了空管传输电磁波的实验,这些工作为规则波导奠定了理论基础,推动了微波技术进一步向前发展[4]。
20世纪40年代,第二次世界大战期间,雷达的出现和使用引起了人们对微波理论和技术的高度重视,并研制了很多微波器件,在此期间,微波技术迅速发展并在实际应用中得到认可。
但在当时战争条件下,各国都忙于实际应用,对微波理论的研究尚为欠缺,所以使得微波理论滞后于实际应用。
1945~1865 年,微波技术的发展速度有了明显提高,同时,其应用范围也更加广泛。
在这20年间,逐步开辟了微波新波段并形成了射电气象学、射电天文学、微波波谱学等一系列新的科学领域。
比较系统和完整地建立了一整套微波电子学理论,为微波技术的进一步发展打下了理论基础。
1965年以后,微波集成电路与微波固体器件的发展和应用时微波设备朝着定型化与小型化的方向发展。
目前,微波设备正向着更高频段、宽频带、高功率、数字化、高可靠性、小型化等方面发展,单片集成化和毫米、亚毫米波段微波的发展已成为现阶段微波技术研究的重点方向[5]。
3.微波作用机理微波对物体的作用本质上是利用电磁场能量的损耗对物质做功的过程。
众所周知,极性分子由于存在较强的极性,在外加电磁场的作用下会产生偶极转向的极化。
微波所产生的高频交变电场变向速度极快,可以达到每秒数亿次的频率。
对于微波本身,偶极转向极化的速度相比电场方向变化速度稍慢,不能跟交变电场的转向同步进行,从而造成了体系内部电磁场能量的损耗。
同时对于物质本身,微波的作用是一个由微波能向热能转化的过程。
本质上讲是由于极性分子会随着在电磁场电场的的快速转向和定向排列,会引起物质内部极性分子的剧烈运动并且会出现摩擦碰撞的现象,从而致使体系温度迅速升高,实现由微波能向热能的转化。
由于微波加热是物质自身发生偶极转向极化而使电场能量损耗从而会有发热的效果,所以不同物质在微波电磁场作用下的热效应也不尽相同。
微波对物质的作用效果可以分为两种,即热效应与非热效应。
其中热效应是指由于微波的介电加热特性使物体形成不同温度区域而产生的效应;非热效应是指微波固有的特性所产生的热效应外的其他效应。
其中微波所产生的热效应由于其具有加热速度快、均匀加热没有温度梯度、且没有滞后效应等优势,在相关领域得到了广泛的推广使用[6]。
4.微波技术在化学化工领域的应用微波辐射(microwave irradiation, MWI)最早用于有机合成反应是在20世纪60年代利用电磁辐射脉冲进行丙烯酸酯、丙烯酸和异丁烯酸的乳液聚合。
真正开始MWI技术在有机合成中的应用,始于加拿大学者Gedye等[7],当年他们于1986年发现微波辐射下的4-氰基苯氧离子与氯苄的SN2亲核取代反应可以使反应速率提高1240倍,并且产率也有不同程度的提高。
这一发现引起了化学界的极大兴趣。
自此,在短短的十几年里,微波辐射促进有机化学反应的研究已成为有机化学领域中的一个热点,并逐步形成了一门引人注目的全新领域(Microwave-Induced or Microwave-Assisted organic syntheses)。
在微波辐射作用(Microwave irradiation,MWI)下的有机反应速率比传统的加热方法快数倍甚至上千倍,并可使一些在常规回流条件下不能被活化而无法进行或难以进行的反应得以发生,且具有操作简单、时间短、产率高、少用或不用催化剂、反应溶剂或媒介物消耗少,易回收、纯度高、合成路线短等特点,因此微波在有机合成中得到广泛应用并迅速发展。
现在微波化学涉及的反应类型[8-15]包括酯化、Diels-Alder、重排、Knoevenagel、Perkin、Witting、Reformatsky、苯偶姻缩合、Deckman、羟醛缩合、开环、烷基化、水解、烯烃加成、消除、取代、自由基、立体选择性、成环、环反转、酯交换、酯胺化、催化氢化、脱羧等反应及糖类化合物、有机金属、放射性药剂等合成反应。
微波技术同样可用于化学材料的合成。
目前,合成化学材料的微波方法主要有微波均相沉淀法、微波共沉淀法、微波水热法、微波烧结法、微波固相合成法等。
橄榄石型结构的磷酸铁锂(LiFePO4)是一种新兴的极具发展潜力的锂离子电池正极材料,具有较高的理论比容量(170 mAh/g)、适中的电压平台(3.4 V左右)、优良的循环性能、低廉的价格和良好的安全性、环保性,得到了人们广泛的关注。
徐云龙等[16]以有机表面活性剂聚乙二醇(PEG)为碳源,采用共沉淀-微波法合成了锂离子电池正极材料LiFePO4/C,并探讨了微波烧结时间对样品结构和性能的影响,结果表明:微波烧结9 min的样品为单一的橄榄石晶体结构和有较好的电化学性能,在室温下,以0.1 C、0.2 C和1 C进行充放电,首次放电比容量分别达到154.3、139.7和123.9 mAh/g,循环20次后仍保持在152.3、134.3和118.5 mAh/g。
采用微波法合成LiFePO4/C正极材料,相比常规烧结法可以显著地缩短合成周期、节省能耗。
硫化镉是一种重要的半导体材料,在太阳能转化、非线形光学、光电子化学电池和光催化方面具有广泛的应用。
曹洁明等[17]通过微波固相反应制备出了粒径较为均匀的CdS纳米粒子,通过研究微波加热与不加热、反应时间和反应时间间隔对制备CdS纳米粒子的影响。
实验表明仅仅通过研磨不能得到较纯的CdS纳米粒子,而经过微波加热后则能获得较纯的CdS纳米粒子;反应时间为60s,粒子为球形,分散较均匀,粒径分布较窄,平均直径为4.9 nm;采用微波连续加热时间较长的方式,有利于六方相硫化镉的形成,因为由于大多数硫化物在微波频率段有较大的介电常数,具有较快的升温速率,而立方相硫化镉通过加热作用可变为六方相。
长余辉材料是能够存储外界光辐照的能量,然后在某一温度下(指室温)缓慢的以可见光的形式释放这些存储能量的材料,稀土元素掺杂的硫氧化物是一种重要的长余辉材料。
目前,稀土硫氧化物主要采用高温固相法合成,合成温度在900~1300e,产物粒径较大,需要研磨才能进一步使用。
为此,人们一直致力于研究低温、产物粒径小且不需要研磨的合成方法。
李文宇等[18]采用水热-微波法合成了纳米晶长余辉发光材料Y2O2S:Eu3+,Mg,Ti,通过XRD、TEM、荧光光谱表征表明:合成的纳米晶长余辉发光材料Y2O2S:Eu3+,Mg,Ti颗粒为单相六方晶,晶形完整颗粒小且分布集中,尺寸分布在30~80 nm,发射光谱主要由波长位于469, 496, 513,539, 555,586, 594, 615, 625和703nm处的窄带发射峰组成,属于Eu3+离子的4f-4f 特征发射,发光颜色为红色。
该磷光粉经紫外或可见光激发后呈现出长时间明亮的余辉发射,并且具有良好的稳定性。
微波技术也可应用于辅助萃取工作。
中医药和食品化工生产中存在着大量的固液浸取操作。
传统的浸取方法存在着浸取时间长、劳动强度大、原料预处理能耗大、热敏性组分易破坏等缺点,而微波辐射辅助提取法具有选择性高、提取时间短、易挥发性成分的提取得率高以及不需要特殊的分离步骤等优点。
微波辅助提取技术利用微波射线辐射于溶剂并透过细胞壁到达细胞内部,由于溶剂及细胞液吸收微波能,细胞内部温度升高压力增大,当压力超过细胞壁的承受能力时,细胞壁破裂,位于细胞内部的有效成分从细胞中释放出来,传递转移到溶剂周围被溶剂溶解。
该技术适用于许多天然物的提取,不受限制都可达到高效、快速、高度选择性、安全无害环境的要求。
近十几年来,国内外不少学者将微波应用于天然产物的浸取过程中,有效地提高了收率。
微波技术在废水处理中也得到应用。
利用微波加热具有不需传热、内外同热、没有热传递过程的热损失特点,可将微波技术有效地用于污泥、有机污染物的处理。
目前微波技术用于废水处理的方法主要有:(1)微波诱导氧化。
微波诱导氧化反应是利用某种强烈吸收微波的"敏化剂"把微波能传给不直接吸收微波的有机化合物而诱发的催化反应,其技术的关键主要是在微波诱导氧化工艺(MIOP)条件下制备催化剂。
胡春华等[19]利用MIOP工艺条件以Fe2O3为催化剂处理模拟废水及实际废水,可以去除50%的COD及80%的色度的水。
林于廉等[20]采用自制的Fe-Zr为催化剂、H2O2为氧化剂、正丁酸为模拟污染物,以TOC去除率为指标,经过正交试验确定了微波/Fe-Zr联用技术处理正丁酸模拟废水的优化条件,即处理TOC约为490 mg/L的150 mL正丁酸模拟废水,Fe-Zr的用量为4 g、H2O2用量为7 mL、微波炉的功率为640 W、微波的作用时间为10 min,此时对TOC 的去除率高达95%。
(2)微波激发紫外光处理废水。
赵晖等[21]采用NaClO为氧化剂,采用铁炭微电解-微波激发紫外光协同作用处理活性红195染料模拟废水。
当NaC1O加入量为9mol/L,用铁炭微电解-微波激发紫外光协同作用处理质量浓度为400 mg/L的活性红195染料模拟废水50 min时,废水脱色率达97%,COD 去除率达82%。