項目簡介：

本項目是通過跨學科合作，開展在化學領域應用電子學新技術的

研究。

大多數化學實驗室采用傳統的加熱方法，即利用傳導的方式加熱。

微波/超聲波相結合的技術與傳統加熱方法相比具有很多優點，可以大大降低加熱時間，省溶劑(可較常規方法少 50％～90％)、節約能源、

減少廢物的產生，同時可以提高回收率和提取物的純度。另一方面利

于環境保護，無污染，屬于綠色工程，它是一種具有廣闊發展前途的

新技術。

微波/超聲波復合智能化系統可應用于合成化學、藥物有效成分

的提取及分析樣品預處理領域，設計并研制出新型微波和超聲波相結

合的復合多功能智能化儀器裝置，研究其對化學反應、藥物提取及環

境污染物萃取的促進作用，為合成化學、藥物有效成分的提取及分析

樣品預處理提供了新的實驗手段和方法。

本項目成果可為加大環境污染物的監測的力度，使其樣品分析擺

脫耗費大量的有毒的有機試劑，程序繁瑣，工作量大的現況，為其分

析樣品預處理，拓展一種高效的實驗手段和方法。如對加標土壤樣品

（土壤樣品中的多溴代聯苯醚）進行復合萃取，分別采用微波輔助萃

取、超聲波輔助萃取、微波－超聲波復合萃取方法，得到的實驗數據

是：在相同萃取 20 分鐘時間內，使用微波輔助萃取和超聲波輔助萃

取，其萃取效率分別為 42－75％、45－86％而采用微波－超聲波復合

萃取體系時萃取效率則可提高到 92－114％。和常規的索氏提取相比，

微波－超聲波復合萃取使用的溶劑量降至原來的 10％左右，萃取時

間降低至原來的 5％左右?？梢姀秃陷腿腿⌒视休^大的增強效

果。這一實驗結果預示著：本項目成果推廣應用，進一步完善，可為

分析樣品預處理提供一種新的高效的實驗手段和方法。另外，對兔疫

球蛋白 lgG 生物制品等的滅菌也開始進行有益的應用探討，受到相關

企業的關注。

技術指標及特色：

1. 樣機技術性能：◆微波功率從 0～1000W 連續可調，微波頻率 f=2450MHz；

◆溫度范圍：室溫～300 度；

◆研制出 38KHz 超聲波發射系統，功率從 0 至滿負荷連續可調，

在控溫系統中超聲波功率也隨之改變；

◆消解/萃取瓶體積：50～1000 毫升。

2.專利申請七項。

3. 三項技術創新為產業化與拓展應用領城打下基礎：

（1）將微波場與超聲波場兩種不同性質的場施加于同一反應物

體，充分發揮各自的長處、協同作用，為在化學、生物以及醫學領域

的應用研究提供了新的實驗手段和方法，在課題中解決了超聲波高效

耦合問題；

（2）實現了微波/超聲波協同作用下反應物的控溫算法，采用可

擴展標記語言 XML 來存儲和表示模糊控制算法，并用面向對象的設

計思想結合 C++對該算法進行了實現，利用 Labview（圖形化編程語

言）可視化技術建立良好的人機界面；

（3）具有在線實時檢測和顯示微波泄漏量，當超過國家標準時，

自動切斷系統的電源，保證操作人員的安全。

微波/超聲波復合智能化管道流動式反應裝置已完成小試，正在

進行中試研究。