机械化学是机械加工和化学反应在分子水平的结合,包括机械粉碎、机械压力作用下的化学反应、摩擦、机械降解聚合物、空穴效应、超声波物理化学和分子期间等等。机械化学可以看作是一门化学工业和机械工业的交叉学科。
原理
Mechanochemistry
机械化学这个有时也指一种假设的分子组合器在
分子纳米技术中的机械合成。也可以叫做“定位合成”或“定位组合”,是一种由计算机控制决定分子位置形成化学键的技术。
远古时代人们钻木取火就是一种机械化学现象。人们用木头相互摩擦,产生热量并逐渐使木块燃烧。还有就是击石取火现象,人们用金属敲击燧石产生火花,引燃其他细小物质从而生火。
机械化学(mechanochemical),在化学反应水平中主要是指通过剪切、磨擦、冲击、挤压等手段,对固体、液体等凝聚态物质施加机械能,诱导其结构及物理化学性质发生变化,并诱发化学反应。与普通热化学反应不同,机械化,反应的动力是机械能而非热能,因而反应无须高温、高压等苛刻条件即可完成。
历史发展
上个世纪九十年代初,
西澳大利亚大学Rowlands[1]等人首先将机械化学方法用于含卤有机物处理,开展了DDT与氧化钙混合球磨处理试验,结果发现球磨12 h后,其中有机氯化物全部转化为氯化钙和石墨,采用GC/MS在产物中检测不出有机物。此神奇效果引起了人们广泛关注,由此,揭开了含卤有机物机械化学处理研究序幕。
[1]Rowlands, S.A., Hall, A.K., McCormick, P.G., Street, R, Hart, RJ., Ebell, G.F., Donecker, P., 1994. Destruction of toxic materials. Nature 367, 22