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摘要
许多化学过程都要在高压下进行,因为高压状态能提高产率,加快化学反应的速率,在分离过程中提高溶剂的溶解率,并通过增加分子能量和分子碰撞率来克服活化作用的障碍。在实验室中可以通过使用金刚石砧室使压力达到数百万巴(1 bar=1×105Pa),因此为利用热力学、输运和电子性质来进行化学合成以及新材料的合成提供了新的途径。然而,在工业规模上,高压工艺目前正受到成本压缩和材料有限的约束,因此很少有工业过程能够在压力超过25 MPa的情况下进行。本文提出了一种高压工艺的替代方法,即利用来自固体底物的表面驱动的相互作用产生极高的局部压力。近期的实验和分子模拟表明,这种相互作用可以产生高达数万巴的局部压力,在某些情况下甚至可以达到数百万巴。由于活跃的高压区域分布不均匀,压力在不同方向上存在差异。在许多情况下,增大最多的是平行于底物表面的压力(切向压力)。这种压力是施加在要加工的分子上的,而不是施加在固体底物或容器上。本文综述了现阶段对这种增压的认识,并讨论了一种基于表面驱动力的可行方法来达到高压处理的效果。与传统的整体相位工艺相比,这种表面驱动高压工艺能达到更高的压力,因为它不需要机械压缩。此外,处理过程中没有对容器施加更大的压力,因此不用担心材料受损。
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