超声波催化设备

超声波催化设备

    超声波的声化学促进作用，并非是声场与反应物分子的直接作用结果，而是源于超声空化现象。空化可以看作是聚集声能的一种形式，能够在微观尺度内模拟反应器内的高温高压反应，为一般条件下难以实现或不可能实现的催化反应提供了一种非常特殊的物理化学环境，使得催化反应可以在较温和的环境下进行。
   超声波在催化剂的活化、再生和制备中也显示出*的优势。
   超声波加速催化反应、提高产率的应用面很广，主要由：金属表面上的催化、相转移催化反应、酶催化反应。
   超声波在金属表面上的催化：
   超声波催化反应无论在实验室还是在工业生产中均具有首要作用，然而多数的催化反应需要用贵金属作为催化剂。超声场的介入对于激活低活性金属，降低了费用。
   在金属表面上的催化反应中，影响的是用镍粉作催化剂的烯烃加氢反应。超声作用下，该反应可在常温常压下进行，其反应活性增大十多万倍。该发现因此成为科学技术上的重大突破，而被列入1987年科技大事之一。
   zui初镍粉是凹凸状的结晶，超声处理后形成了光滑的球形。由于超声空化引起的冲击波和微射流激起颗粒之间的相互碰撞，导致镍粉表面的氧化膜(钝化膜)被清除，从而形成了一种清洁光滑的颗粒，使镍粉的活性显著提高。超声辐照还可能改变反应路径，得到不同产物。
 超声波催化设备对催化反应的作用：
   1. 改善催化剂分散性；
   2. 促使溶剂深入到固体内部，产生所谓的夹杂反应；
   3. 超声波空蚀金属表面，冲击波导致金属晶格的变形和内部应变区的形成，提高金属的化学反应活性；
   4. 分散反应物系；
   5. 冲击波可能破坏反应物结构；
   6. 冲击波和微射流对固体表面有解吸和清洗作用，可清除表面反应产物或中间物及催化剂表面钝化层；
   7. 高温高压条件有利于反应物裂解成自由基和二价碳，形成更为活泼的反应物种。