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科学家利用微波使化学反应更加节能
加热是工业化学中最耗能的步骤之一,但东京大学的科学家们找到了一种巧妙的方法来提高加热效率——使用微波。他们的新技术仅将热量集中在需要的地方,而不是浪费能源来加热整个反应堆。结果呢?大约 4.5 的化学反应 […]科学家使用微波使化学反应更加节能的帖子首先出现在 Knowridge Science Report 上。
来源:Knowridge科学报告加热是工业化学中最耗能的步骤之一,但东京大学的科学家们找到了一种巧妙的方法来提高加热效率——使用微波。
他们的新技术仅将热量集中在需要的地方,而不是浪费能源来加热整个反应堆。
新技术结果?
化学反应的效率比传统加热方法高约 4.5 倍。
效率提高约 4.5 倍制造日常材料(从燃料到肥料)的许多化学反应都需要高温。
但是传统的加热方法,例如燃烧气体或循环热流体,是浪费的,因为它们会加热所有东西,而不仅仅是实际发生反应的小区域。
“在大多数情况下,化学反应仅发生在非常小的局部区域,仅涉及几个原子或分子,”东京大学化学系统工程系讲师 Fuminao Kishimoto 说。
岸本文尚“这意味着即使在大型化学反应器内,也只有有限的部分真正需要能量输入来进行反应。”
为了解决效率低下的问题,岸本和他的团队转向使用微波炉,类似于家用烤箱中使用的微波炉。
微波炉厨房微波炉通过在 2.45 GHz 左右激发水分子来加热食物,而研究人员则使用低频微波(900 MHz)来瞄准一种称为沸石的特殊多孔材料内的特定原子。
低频微波(900 兆赫) 沸石这种材料就像一块充满微小空腔的海绵。
铟离子创建这种精确的加热效果并不容易。 “最具挑战性的方面是证明只有一个原子活性位点被微波加热,”岸本解释道。
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