文档介绍：xxxxxxxx 大学选修课程结业论文课程名称 xxxxxxxxx X 任课教师 xxxx 学院 xxxxxx 班级 xxxxxxx 姓名 xxxx 学号 xxxxxxx O引言超声化学(Sonochemistry) 是声学与化学相互交叉渗透而发展起来的~l'-I 新兴边缘学科,是声学与化学的前沿学科之一。超声化学主要是利用超声波加速化学反应提高化学产率的一门学科。利用超声波能够加速和控制化学反应、提高反应产率、改变反应历程和改善反应条件以及引发新的化学反应等。 1 超声化学的发展史 1895 年, qlaormycmft 和 Bamaby 观察到潜水艇螺旋桨凹陷被侵蚀时发表了第一个关于空化的报告; 1927 年, loomis 首次报道超声在化学和生物方面加快反应速率的效应; 1934 年,发现超声能加大电解水的速率; 1944 年, Harvery 等引入了校正扩散的概念, 即微气泡的成长是由于气泡振动过程中跨过界面非等量的传质引起的; 1950 年, Noltingk 和 Neppiras 对模拟空化气泡第一次用计算机进行了计算; 1964 年, Flyrm 提出了“瞬态空化”和“稳态空化”的术语; 1980 年, Neppiras 首次在声空化的综述中使用了超声化学(sonochemistry) 的术语; 1982 年, Milino 等人用自旋捕获和电子自旋共振谱(ESR) 验证了在水超声裂解中形成氢自由基和羟基自由基; 1986 年4月8~ 11 日,第一届国际声化学学术讨论会在英国 Warwick 大学召开,它标志着这门新兴的学科的诞生;经过几年的研究和发展,于 1991 年声化学专著(Practical Sonochemistry)) 发行; 1992 年,第一部声化学中文专著《声化学及其应用》已出版; 1994 年第一个学术刊物(Ultrasonics sonoehemistry)JE 式出版发行了。 2 超声波的作用机理超声化学主要源于声空化一液体中空腔的形成、振荡、生长收缩及崩溃,以及引发的物理和化学变化。液体声空化过程是集中声场能量并迅速释放的过程。空化泡崩溃时, 在极短时间和空化泡的极小空间内, 产生 5000K 以上的高温和大约 × 108Pa 的高压, 速度变化率高达 1010Ks ,并伴随产生强烈的冲击波和时速高达 400km 的微射流,这就为在一般条件下难以实现或不能实现的化学反应, 提供了一种新的非常特殊的物理环境, 开启了新的化学反应通道。其现象包括两个方面, 即强超声在液体中产生气泡和气泡在强超声作用下的特殊运动。在液体内施加超声场, 当超声强度足够大时, 会使液体中产生成群的气泡, 成为“声空化泡”,这些气泡同时受到强超声的作用,在经历声的稀疏相和压缩相时,气泡生长、收缩、再生长、再收缩, 经过多次周期性振荡, 最终以高速度崩裂。在其周期性振荡或崩裂过程中,会产生短暂的局部高温、高压、加热和冷却的速率大于 1010Ks ,并产生强电场,从而引发许多力学、热学、化学、生物等效应。反应体系的环境条件会极大地影响空化的强度, 而空化强度则直接影响到反应的速率和产率。这些环境条件包括反应温度、液体的静压力、超声辐射频率、声功率和超声强度。另外, 溶解气体的种类和数量、溶剂的选择、样品的制备以及缓冲剂的选择对