微波法制备纳米TiO2材料的研究进展

介绍了微波加热的基本原理，对微波技术在纳米二氧化钛材料制备中的应用与研究进展进行了比较全面的综述。着重介绍了与微波有关的纳米二氧化钛材料制备方法，包括微波水解法、微波水热法、微波沉淀法、微波干燥法、微波烧结法、微波等离子气相法，并就这些合成方法的作用机理、特点和影响因素进行了讨论。     

微波消解-石墨炉原子吸收光谱法测定纳米二氧化钛中痕量砷

建立微波消解-石墨炉原子吸收光谱法(GF-AAS)测定纳米二氧化钛中痕量杂质砷的分析方法,以快速完全消解二氧化钛基体并且准确测定痕量杂质砷。方法采用氢氟酸、硝酸混合试剂结合高压密闭微波加热技术,解决二氧化钛难消解和低酸度溶液中高钛基体容易水解等难点。通过基体效应影响试验,优选采用热解涂层石墨管,优化石墨炉升温原子化控制程序以及原子吸收光谱仪工作条件等检测参数,消除热稳定性强的二氧化钛基体对测定易挥发痕量元素砷的影响。结果表明:方法检出限为0.02μg/L,回收率为93.0%~106.0%,相对标准偏差9.36%,与ICP-MS检测方法结果对照一致。     

微波法制备具有可见光活性的氮掺杂二氧化钛

采用乙二醇作为溶剂，脲为氮源，用微波法制备了氮掺杂的二氧化钛纳米催化剂。采用傅立叶变换红外（FTIR），波长色散谱（WDS），X射线衍射（XRD），X射线光电子能谱（XPS）等对样品的化学组成以及表面基团进行了表征和分析。在模拟太阳光和可见光的条件下对甲基橙进行光催化降解评价，结果表明该催化剂在没有降低二氧化钛紫外区活性的同时具有较高可见光催化活性。     

一个测定微波杀菌致死速率的方法

微波加热杀菌研究需要解决的课题之一是对象菌的死亡速率的测定方法。本文提出了线性升温条件下Ｄ值（杀死９０％的对象菌所需时间）的计算方法。将大肠杆菌悬置液静置于２４５０ＭＨｚ微波场内加热，在一定的温升条件下测定不同时刻的残菌数。同时进行了水浴杀菌对照实验。得出大肠杆菌微波加热杀菌的Ｄ值的表达式ＤＭ（ｔ）和水浴加热杀菌的Ｄ值的表达式ＤＷ（ｔ）。在６０℃以下ＤＭ＜ＤＷ；在６０℃以上ＤＭ≈ＤＷ。     

TiO_2包覆对不同粒径羰基铁粉吸波性能的影响

本文采用溶胶-凝胶法,分别在粒径为6μm和1μm的羰基铁粉表面成功包覆了一层二氧化钛薄膜;利用矢量网络分析仪测量了羰基铁粉和石蜡所制成的复合材料的电磁参数,对比分析了二氧化钛包覆前后羰基铁粉复合材料在微波频段的复介电常数、复磁导率和微波吸收性能的变化。实验结果表明:二氧化钛包覆层能有效地增大粒径为1μm的羰基铁粉的复磁导率和复介电常数,改善小粒径羰基铁粉的微波吸收性能。通过分析认为二氧化钛包覆层能有效地阻隔颗粒间涡流的形成,由此能很好地解释二氧化钛包覆层对1μm羰基铁粉微波吸收性能的增强效果。     

β—Sialon陶瓷的微波烧结研究

微波加热具有极快的加热和烧结速度，并从根本上不同于常规加热，利用微波高温烧结陶瓷是近年来迅速发展的一门新技术，本文利用自行研制的ＴＥ１０３单模腔微波烧地没加添加剂的自蔓 β－Ｓｉａｌｏｎ粉的微波加热特征进行了研究，通过选择适当的保浊 速加热至１６５０℃，有着适当的保温时间可获得９７．５％ＴＤ的β－Ｓｉａｌｏｎ陶瓷，与常规无压烧结（１８５０℃）相比显示了更高的密度，更均匀的微观结构和力学性能。     

水环境里纳米二氧化钛的表征及其零电位点的研究

对纳米二氧化钛水溶液进行表征,通过DLS、AFM、ICP-OES手段,研究了纳米二氧化钛的粒度分布、形貌特征,并借助微波消解测得纳米二氧化钛的质量浓度,还研究了不同pH条件下纳米二氧化钛的Zeta电位,得到纳米二氧化钛的零电位点。     

微波法制备γ-Al2O3蜂窝陶瓷涂层的实验研究

采用微波加热法制得了γ-Al₂O₃蜂窝陶瓷涂层及相应的三效催化剂.比较并详细分析了微波涂层（TC-B）与传统涂层（TC-A）在晶型、比表面积及三效催化剂活性上的差别.结论是.微波涂层的主要特性参数均达到或超过了传统涂层.以微波法制备γ-Al₂O₃涂层的工艺过程能耗少、周期短、生产成本低.     

β－Sialon陶瓷的微波烧结研究

微波加热具有极快的加热和烧结速度，并从根本上不同于常规加热．利用微波能在高温烧结陶瓷是近年来迅速发展的一门新技术．本文利用自行研制的ＴＥ＿１０３单模腔微波烧结系统对没加添加剂的自蔓延高温合成的β－Ｓｉａｌｏｎ粉的微波加热特征进行了研究．通过选择适当的保温方式，快速加热至１６５０℃，有着适当的保温时间可获得９７．５％ＴＤ的β－Ｓｉａｌｏｎ陶瓷，与常规无压烧结（１８５０℃）相比显示了更高的密度，更均匀的微观结构和力学性能．     

微波法制备γ-Al2O3蜂窝陶瓷涂层的实验研究

采用微波加热法制得了γ-Al2O3蜂窝陶瓷涂层及相应的三效催化剂。比较并详细分析了微波涂层（TC－B）与传统涂层（TC－A）在晶型、比表面积及三效催化剂活性上的差别。结论是，微波涂层的主要特性参数均达到或超过了传统涂层。以微波法制备η－Al2O3涂层的工艺过程能耗少、周期短、生产成本低。     

微波条件下聚丙烯塑料中抗氧化剂的迁移研究

借助液相色谱分析技术,研究了微波条件下食品接触材料聚丙烯(PP)中 4 种抗氧化剂向食用玉米油的迁移。 实验表明,微波加热功率和时间共同影响抗氧化剂在食用玉米油中的迁移,4 种抗氧化剂的迁移量随着微波加热时间和加热功率的增加而增大。 最后根据迁移数据给出了微波加热时间及功率与迁移量之间的关系。     

微波加热制备特种陶瓷材料研究进展

特种陶瓷广泛应用于航天航空、电子信息、新能源、机械、化工等新兴工业领域, 其高温制备过程仍以传统燃气窑炉和电加热炉为主; 碳排放高、能耗大, 节能减排形势严峻。当前, 我国面临实现“双碳”目标的巨大压力, 研究推广清洁高效的加热技术迫在眉睫。微波加热是利用材料自身对微波进行吸收, 将电磁能转化为热能, 能量的转移发生在分子水平上, 通过这种方式, 加热在整个材料内外同时产生, 整个材料体系中的温度梯度非常低。除体积加热外, 选择性加热、功率再分配、热剧变以及微波等离子效应等也是微波烧结的显著特征。微波加热具有节能环保、改善制品性能、减少燃烧碳排放等优点, 国内外有许多关于微波合成各种氧化物、碳化物、氮化物陶瓷粉体和微波烧结陶瓷复合材料的报道。本文首先对微波和微波混合烧结的基本理论进行综述, 然后介绍了微波加热制备陶瓷粉体与微波烧结制备陶瓷材料的最新研究进展, 最后总结了微波加热在陶瓷工程制品烧结中的一些研究成果, 体现出微波烧结的优越性, 并提出了微波烧结制备特种陶瓷的关键问题和今后的发展方向。     

微波与水浴加热条件下对沸石分子筛吸附量的对比研究

为了研究微波作用对沸石分子筛吸附的影响与特点,采用静态吸附容量法,对比研究了微波与水浴两种加热条件下沸石分子筛的吸附量.实验结果表明:在相同的加热温度下,与水浴加热相比,微波加热能够快速加热分子筛,极大地缩短了加热时间;在相同的温度与压力条件下,与水浴加热相比,微波作用下分子筛吸附量总是更低.这表明微波加热沸石分子筛,...     

微波作用下硫酸钙结晶过程中的“特殊效应”研究

大量实验表明: 从相同的初始温度加热到相同的末温时, 微波加热与传统加热生成物产量不同. 本文首先从理论上证明了这一结果, 同时采用硫酸钙结晶实验进行了验证, 理论计算结果同实验测量结果基本吻合. 更进一步, 通过特殊控温方法, 使得微波加热与传统水浴加热从相同初始温度以相同温升速率加热硫酸钙生成反应到相同末温, 对生成的硫酸钙晶体物相与形貌进行了分析, 结果显示: 微波与传统加热条件下硫酸钙晶体物相组成略有不同, 但形貌有明显差异. 即使在相同温升条件, 微波加热过程中的硫酸钙结晶仍然存在“特殊效应”.     

微波辅助液相还原法制备超细铜粉

以硫酸铜为原料,水合肼为还原剂,采用微波辅助液相还原法制备了超细铜粉,研究了微波的引入对超细粉体制备的影响,通过XRD、激光粒度分析和TEM表征了粉体的结晶性能、粒度度以及粉体的形貌,研究表明,微波的引入可以明显加速晶化反应的进行,在较短时间内制得的铜纳米晶发育好于传统热处理方式制得的铜纳米晶。     

微波辅助共沉淀法制备NiZnCu铁氧体纳米粉体研究

以硝酸铁、硝酸铜、硝酸镍和硝酸锌为原料,采用微波辅助共沉淀法制备了NiZnCu铁氧体纳米粉体,研究了微波的引入对纳米粉体制备的影响,通过XRD、TG-DTG、激光粒度分析和TEM表征了粉体的结晶性能,热性能,粒度以及粉体的形貌.研究表明,微波的引入可以明显加速晶化反应的进行,在较短时间内制得的纳米晶发育好于同温度下传统热处理方式制得的NiZnCu铁氧体纳米晶.研究表明,通过15min的微波辅助加热,可制得粒径在10nm左右的NiZnCu铁氧体纳米晶.     

Microwave processing: fundamentals and applications

In microwave processing, energy is supplied by an electromagnetic field directly to the material. This results in rapid heating throughout the material thickness with reduced thermal gradients. Volumetric heating can also reduce processing times and save energy. The microwave field and the dielectric response of a material govern its ability to heat with microwave energy. A knowledge of electromagnetic theory and dielectric response is essential to optimize the processing of materials through microwave heating. The fundamentals of electromagnetic theory, dielectric response, and applications of microwave heating to materials processing, especially fiber composites, are reviewed in this article.     

微波对褐煤介电特性及干燥的影响

为研究微波干燥褐煤的可行性,选取云南昭通褐煤进行试验研究,采用微波介电特性变温测试系统研究褐煤介电特性及微波穿透深度随表观密度的变化。结果表明,褐煤介电特性与表观密度成正相关,穿透深度与表观密度成负相关,同时拟合得到褐煤表观密度与介电特性、微波穿透深度的关系式。采用微波干燥系统对不同功率和质量下的褐煤升温特性进行研究。结果表明,微波可以在1min内将褐煤升温至100℃,最大干燥速率为0.198(g/g db)·min-1,微波加热过程中,温度变化表现出3个阶段:快速升温阶段、恒温阶段、减速升温阶段。褐煤升温至100℃前,物料的质量和功率对升温速率影响不大,100℃之后,褐煤的升温速率随着功率的增加而增大,随物料质量增加而减小;通过微波干燥与常规干燥对比,发现当褐煤完全干燥时,微波干燥用时17min,常规干燥用时320min,微波干燥明显优于常规干燥。     

炭纤维预制体的微波加热性能及其加热机理探讨

通过研究微波功率、炭纤维预制体的密度和叠层层数对预制体微波加热效果的影响, 分析了微波电场在预制体中的分布特点, 提出了炭纤维预制体的微波加热模型, 并对其损耗机制进行了探讨. 结果表明: 在(2450±50)MHz的微波波段, 炭纤维预制体能吸收微波而加热, 其损耗机制主要为偶极子极化、界面极化及电导损耗.     

微波条件下PVC食品保鲜膜中DNBP在水基模拟物中的迁移行为研究

以气相色谱-质谱联用技术为分析手段,研究了在微波条件下PVC食品保鲜膜中DNBP在3种水基食品模拟物中的迁移规律。实验结果表明,DNBP的迁移量随微波功率、加热时间和加热温度的增加而增大,并与食品模拟物的种类有关;当加热温度和加热时间相同时,微波加热条件下DNBP在3种食品模拟物中的迁移量均高于常规加热方式。