微波加熱原理

• 微波是一種頻率在 300MHz - 300GHz 之間的電磁波。微波加熱是利用微波的電磁場作用于物質分子，使分子發生極化現象。在微波場中，極性分子（如水分子、有機分子等）會隨着微波的頻率快速擺動、旋轉，分子間相互摩擦、碰撞，將微波的電磁能轉化爲熱能，從而實現物質的快速加熱。這種加熱方式與傳統的加熱方式不同，它是從物質內部開始加熱，具有加熱速度快、加熱均勻、熱效率高等優點。

催化反應原理

• 在化學反應中，催化劑的作用是降低反應的活化能，使反應能夠在較低的溫度和壓力下更快速、更高效地進行。催化劑通常具有特殊的表面結構和活性中心，反應物分子在催化劑表面發生吸附，然後在活性中心的作用下進行化學反應，生成產物後再從催化劑表面脫附。

微波與催化的協同作用

• 強化傳質傳熱：微波加熱能夠使反應物和催化劑內部產生微觀的 “熱點”，加速分子的運動和擴散，強化傳質過程。同時，微波的電磁場作用還能改善催化劑表面的溫度分布，使熱量傳遞更加均勻，避免局部過熱或過冷，有利于維持穩定的反應條件。
• 提高催化劑活性：微波電磁場可能會對催化劑的表面結構和電子雲分布產生影響，從而改變催化劑的活性中心性質，提高催化劑的活性和選擇性。例如，微波作用可能使催化劑表面的活性位點更加暴露，或者促進反應物分子在催化劑表面的吸附和活化，從而加快反應速率。
• 促進反應進行：微波的非熱效應（如電磁場對反應分子的極化作用、對反應中間體的影響等）可能會改變反應的動力學過程，使反應沿着更有利的途徑進行，降低反應的活化能，進一步促進催化反應的進行。