《微波化学》-金钦汉主编

发表于 2019-3-2 10:04:59

《微波化学》-金钦汉主编

微波化学是一门新兴的前沿交叉学科，已在广泛的实际应用中显示出空前强大的生命力．本书从微波的特性及其与物质的相互作用和微波等离子体的获得及其基本特征人手，系统地介绍了微波对凝聚态化学反应的影响，微波凝聚态化学反应系统，微波诱导催化反应，微波会成化学，微波在分析化学和环境化学中的应用；微波等离子体合成化学，微波等离子体分析化学，以及微波化学在石油和冶金工业中的应用，最后还较深入地讨论了微波的生物效应及相应的健康防护问题．
近年来，微波能在化工领域中应用愈来愈广泛，国内也正迎头赶上。并在化工、橡胶、造纸、分析新材料等行业中逐步得到推广，取得了不少成果。
微波化学是研究在化学中应用微波的一门新兴的前沿交叉学科。它是在人们对微波场中物质的特性及其相互作用的深入研究基础上发展起来的。因此也可以说微波化学是根据电磁场和电磁波理论、电介质物理理论、凝聚态物理理论、等离子体物理理论、物质结构理论和化学原理，利用现代微波技术来研究物质在微波场作用下的物理和化学行为的一门科学。
多数化学反应需要能量，通常是热能，微波既然能快速烹调食品，因此不言而喻也能加速反应，这只是早期的看法。实际上微波能不仅提供了一种快速高效的加热方法，而且在很多化学过程中呈现出无法用热能解释的效应，从此吸引了大批科技工作者从事这一领域的开发与研究，微波化学这一交叉学科也就自然地诞生了。
早在六十年代后期，美国麻省理工学院就曾对微波能在化学中的应用作了不少研究，微波化学研究在我国起步并不太晚，中国科学院、兰州化物所、吉林大学、云南大学、兰州大学、四川大学等，在微波等离子体化学和微波合成及反应化学方面的研究都起步较早，并取得过有影响的成果

目录
第一章绪论
1.1微波及其特性
1.2微波化学及其发展
第二章微波与物质的相互作用
2.1物质对微波的吸收
2.1.1微波吸收光谱
2.1.2微波等离子体
2.1.3微波对凝聚态物质的加热作用
2.2凝聚态物质在微波场中的行为
2.2.1液体在微波场中的行为
2.2.2粉末在微波场中的行为
2.3物质介电性质的测量
2.3.1终端短路法
2.3.2谐振腔微扰法
2.3.3波导微扰法
2.3.4介电测量在化学中的应用
第三章微波对凝聚态化学反应的影响
3.1引言
3.2微波对化学反应的影响
3.3微波化学中的非线性响应
3.4弱微波对化学反应速率影响的计算
3.4.1弱微波对简单分解反应速率的影响
3.4.2弱微波对复杂化学反应的影响
3.5微波场中有耗物质内的温度分布计算
3.5.1复介电常数与温度之间的关系
3.5.2反应物中的微波耗散功率
3.5.3热传导方程
3.5.4计算反应物中电磁场分布和温度分布的定解问题
3.5.5有限时域差分方法
参考文献
第四章微波凝聚态化学反应系统
4.1微波凝聚态化学反应系统概述
4.1.1系统框图
4.1.2系统总体设计
4.1.3系统各论
4.2微波功率源
4.2.1简易微波功率源
4.2.2大功率磁控管微波功率源
4.2.3高稳定程控微波功率源
4.3微波传输系统
4.3.1微波传输系统的作用和基本要求
4.3.2微波传输系统的组成和运动原理
4.3.3高频率稳定度可变功率微波传输系统
4.4微波凝聚态化学反应器
4.4.1微波化学反应腔类型、选择和设计考虑
4.4.2多模箱式微波化学反应器
4.4.3波导型微波化学反应器
参考文献
第五章微波诱导催化反应
5.1微波诱导催化反应原理
5.2微波诱导催化反应举例
5.2.1甲烷分解
5.2.2烃类氧化
5.2.3SO2和NOx还原
5.2.4模拟光合作用
5.3微波诱导催化反应机制
5.4微波诱导催化反应用催化剂和载体
5.5微波用于催化剂制备和载体改性
参考文献
第六章微波无机合成化学
6.1微波燃烧合成和微波烧结
6.2微波水热合成
6.2.1Fe3+的微波辐照强迫水解制备均分散氧化物胶体粒子
6.2.2金属盐或醇盐溶液在微波辐照下直接分解制备超细氧化物粉体
6.2.3沸石的微波合成
参考文献
第七章微波有机合成化学
7.1微波有机合成反应技术
7.1.1微波密闭合成反应技术
7.1.2微波常压合成反应技术
7.1.3微波干法合成反应技术
7.1.4微波连续合成反应技术
7.2微波技术在有机合成中的应用
7.2.1酯化反应
7.2.2Diels?Alder反应
7.2.3重排反应
7.2.4Knoevenagel反应
7.2.5Perkin反应
7.2.6苯偶姻缩合
7.2.7Reformatsky反应
7.2.8Deckman反应
7.2.9缩醛(酮)反应
7.2.10Witting反应
7.2.11羟醛缩合反应
7.2.12开环反应
7.2.13O?烷基化反应
7.2.14N?烷基化反应
7.2.15C?烷基化反应
7.2.16水解反应
7.2.17烯烃的加成
7.2.18消除反应
7.2.19取代反应
7.2.20自由基反应
7.2.21立体选择性反应
7.2.22成环反应
7.2.23环反转反应
7.2.24酯交换反应
7.2.25酰胺化反应
7.2.26催化氢化反应
7.2.27脱羧反应
7.2.28脱保护反应
7.2.29糖类化合物的某些反应
7.2.30有机金属反应
7.2.31微波合成放射性药剂
7.2.32微波聚合反应
7.2.33其它反应
7.3关于微波加速化学反应的机理
参考文献
第八章微波在分析化学中的应用
8.1微波溶样
8.1.1微波溶样理论基础
8.1.2微波溶样设备
8.1.3微波溶样方法
8.2微波萃取
8.2.1微波萃取用仪器
8.2.2微波萃取方法
8.3脱附
8.4干燥和测湿
8.4.1干燥
8.4.2测湿
8.5预浓缩和净化
8.5.1预浓缩
8.5.2预净化
8.6显色反应、形态分析和热雾化
8.6.1显色反应
8.6.2形态分析
8.6.3热雾化
参考文献
第九章微波在环境化学中的应用
9.1微波除污
9.2污油回收
9.3SO2和NOx的还原
参考文献
第十章微波等离子体的获得及其基本特征
10.1获得微波等离子体的装置
10.1.1渐缩矩形腔
10.1.23/4波长同轴腔
10.1.31/4波长同轴腔
10.1.41/4波长径向腔
10.1.5圆柱形TM010型谐振腔
10.1.6表面波器件
10.1.7电容耦合微波等离子体装置
10.1.8微波等离子体炬
10.2微波等离子体的基本性质及其测量方法
10.2.1微波等离子体温度的测量
10.2.2MWP中的电子数目密度及其测量
10.3微波等离子体中的基元过程，荷电粒子的扩散和迁移
10.3.1电晕模型
10.3.2完全饱和相模型
10.3.3辐射电离复合模型
10.3.4亚稳态组分的作用
10.3.5自由电子的作用
10.4微波等离子体化学反应器
10.4.1表面波器件——Surfatron微波等离子体反应器
10.4.2微波传输线等离子体化学反应器
10.4.3电子回旋共振微波等离子体反应器
参考文献
第十一章微波等离子体合成化学
11.1微波等离子体化学气相沉积(MPECVD)
11.1.1MPECVD法制备金刚石
11.1.2MPECVD法制备β?SiC，Co和BN薄膜
11.2微波等离子表面改性
11.2.1微波等离子体的刻蚀作用
11.2.2微波等离子体对高分子材料的表面处理
11.3微波等离子体化学气相合成
11.3.1氨的合成
11.3.2甲烷转化
11.3.31O2的产生
11.4微波等离子体热解技术
第十二章微波等离子体分析化学
12.1发展简史
12.2微波等离子体原子光谱分析
12.2.1MWP原子发射光谱分析(MWPAES)
12.2.2MWP原子质谱分析(MWPMS)
12.2.3MWP原子荧光光谱分析(MWPAFS)和MWP原子吸收光谱分析
(MWPAAS)
12.2.4MWP增强辉光放电原子发射光谱分析
12.3色谱用微波诱导等离子体离子化检测器(MIPID)
参考文献
第十三章微波化学在石油工业中的应用
13.1微波对地层流体及岩石的作用机理
13.1.1地层流体及岩石的组成和特性
13.1.2微波对地层流体及岩石的作用机理
13.2微波化学在稠油及高凝原油开采中的应用
13.2.1稠油及高凝油的性质特征
13.2.2稠油及高凝原油开采过程中存在的问题
13.2.3高凝原油的微波开采
13.3微波化学在低渗透油气田开发中的可能应用
13.3.1低渗透油气田的性质特征
13.3.2微波化学用于低渗透油气田的开发
13.4微波化学在油气田开发中的其它方面应用
13.4.1微波破乳
13.4.2微波化学脱硫
13.4.3微波脱蜡
13.4.4微波化学防止天然气中水化物的形成
13.4.5微波解堵
13.4.6微波化学应用于原油开采后地面污物的得理
13.5微波化学在石油、天然气、煤化工中的应用
13.5.1等离子体煤炭气化
13.5.2微波对石油蒸馏过程的影响
13.5.3微波激发甲烷气相裂解
13.5.4微波对催化反应的影响
参考文献
第十四章微波化学在冶金中的应用
14.1引言
14.2矿物在微波场中的升温性能
14.3微波加热对矿石显微结构的影响
14.4矿物的微波加热分解
14.4.1二氧化锰的微波加热分解
14.4.2软锰矿的微波加热分解
14.4.3碱式碳酸镍的微波加热分解
14.5金属氧化矿的微波加热碳热还原
14.5.1铁矿石的微波碳热还原
14.5.2钛铁矿的微波碳热还原
14.5.3软锰矿的微波碳热还原烧结
14.6硫化矿的微波加热浸出
14.6.1硫化铜精矿的微波辐射三氯化铁浸出
14.6.2微波辐照下闪锌矿与软锰矿的同时浸出
14.6.3闪锌矿的微波辐射三氯化铁浸出
14.7矿石的微波辐射预处理
14.7.1难处理金精矿的微波辐射预处理
14.7.2红砷镍矿的微波辐射氧化脱砷
参考文献
第十五章微波生物学效应及其健康防护
15.1微波的生物效应
15.1.1微波生物效应的作用机制
15.1.2微波对人及动物的生物学效应
15.2微波对人体的损伤及治疗
15.3微波健康防护
15.3.1职业辐射防护
15.3.2公众辐射防护