微波场中气--固相催化反应的研究

利用自行装配的微波诱导固定床微型反应系统,以固态氧离子导体、氢离子导体为催化剂，分别评价了微波激活和常规加热两种条件下OCM反应的产物分布。结果表明，由微波量子与固体表面弱键或点缺陷的局域共振耦合传能造成的“微波热点”效应，能使OCM反应在较之常规加热低得多的床层温度下进行，从而有效地抑制了深度氧化，提高了C2烃产物的选择性。同时，微波场通过激发晶格声子，能显著地加速可动荷电粒子的扩散。微波场对固体中电荷分布的扰动，又造成了表面态能级的张落，有助于反应物分子的激活。该项研究为天然所资源的开发利用，提供了一条新途径。同时，深化了对物理场与物质相互作用机制及其对化学反应进程影响的认识，为利用物理无以复加速或必变化学反应进程提供了有益的启示。