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微波化学
微波化学
微波化学的定义及发展
微波化学是人们对微波场中物质的特性及其相互作用的研究基础上发展起来的。
微波化学是根据电磁场和电磁波理论、介电质物理理论、凝聚态物理理论、等离子体物理理论、物质结构理论和各种化学理论，利用现代微波技术来研究物质在微波场作用下的物理和化学行为的一门科学。
微波在化学中的应用开辟了微波化学这一化学新领域。
微波可以直接与化学体系发生作用从而促进各类化学反应的进行，这是通常意义上微波化学所设涉及的内容，微波对凝聚态物质的化学作用主要属于这一类。
微波与气态物质的作用情况有些不同。
在这里，某些特定频率（波长）的微波可以被某些特定的气体所吸收，因为它们的量子能量可能正好与相应气体的转动能级的能量差相对应，这就是微波吸收光谱学所研究的内容，它在大气污染物监测方面又很有价值的应用。
但对于常用的915MHz和2450MHz的微波功率，更一般的情况是，在微波功率的诱导下，气体先转变成等离子体，进而可在各种化学领域加以利用，这就是所谓的微波等离子体化学，它是广义微波化学所涵盖的内容[1]-[2]。
微波化学实际上是从微波等离子体化学开始发展的，在化学研究中最早利用微波的是1952年Broida等用同轴谐振腔获得微波诱导等离子体（MIP）的办法以原子发射光谱法（AES）测定了氢-氘混合气体中氘的同位素丰度[3]。
1975年，Moisan等发展了一种表面波器件[4].1976年，Beenakker提出了TM010谐振腔[5]并可以方便获得常压氦微波等离子体，为HeMIP-AES的推广应用创造了条件。
1981年嘉茂睦和等成功地用这一方法以CH4和H2为原料气在钼和硅基片上沉积出了厚度在1-2um的金刚石膜[6]，这种方法现在已经成功用于微电子材料的刻蚀、净化、高分子材料的表面改性和光刻胶的剥蚀等加工过程。
1985年，吉林大学的科研集体又提出了一种微波等离子体炬（MPT）新光源[7]，几经改进，他们最后在1997年发展了一种氧屏蔽MPT（OS-MPT）光源，终于较好地解决了微波等离子体（MWP）光谱法研究中长期存在的样品承受能力低和基体干扰严重这两大难题，为MWP光谱仪的商品化奠定了基础[8]。
微波场对凝聚态物质的作用则要复杂得多，所以，微波能在凝聚态化学中的应用比微波等离子体在化学中的应用晚。
微波用于凝聚态合成化学的研究开始于1986年R.Gedye对苯甲酸和醇的酯化反应[9]的研究和R.J.Giguere对蒽与马来酸二甲酯的Diels-Alder环加成反应[10]。
迄今为止，微波用于有机合成反应取得明显成果的还有重排、Knoevenage反应、Perkin反应、苯偶姻缩合、Reformatsky反应、Deckman反应、缩醛（酮）反应、Witting反应、羟醛缩合、开环、烷基化、水解、氧化、烯烃加成、消除反应、取代、成环、环反转、酯交换、酰胺化、催化氢化、脱羧、脱保护、聚合、主体选择性反应、自由基反应及糖类和某些有机金属反应等，几乎涉及了有机合成反应的各个主要领域。
同时，微波也适用于无机固相反应中，比如陶瓷的烧结、固体快离子导体的制备、超细纳米粉体材料和沸石分子筛的合成等[1]。
微波及其加热原理
微波的产生 微波能通常由直流电或50Hz交流电通过一特殊的器件来获得。
可以产生微波的器件有许多种，但主要分为两大类：
半导体器件和电真空器件。
电真空器件是利用电子在真空中运动来完成能量变换的器件，或称之为电子管。
在电真空器件中能产生大功率微波能量的有磁控管、多腔速调管、微波三、四极管、行波管等。
在目前微波加热领域特别是工业应用中使用的主要是磁控管及速调管。
微波是指频率大约在300Mhz-300Ghz，即波长在1mm至10cm范围内的电磁波。
它位于电磁波谱的红外辐射（光波）和无线电波之间。
从物理学角度上讲，微波有不同于其他波段的特点：
（1）似光性微波波长非常小，当微波照射到某些物体上时，将产生显著的反射和折射，就和光线的反射、折射一样。
（2）穿透性微波可以穿透某些材料，如玻璃、陶瓷、某些塑料（如聚四氟乙烯）等，因此，这些材料可以制成微波加热的容器。
（3）信息性微波波段的信息容量非常巨大，即使是很小的相对宽度，其可用的频带也是很宽的。
微波波段中波长在1-25cm的波段专门用于雷达，其余部分用于电讯传输。
（4）非电离性微波的量子能量不够大，因此不会改变物质分子的内部结构或者破坏其分子的化学键，所以微波和物质之间的作用是非电离的[11]。
（5）热惯性小 微波对介质材料是瞬时加热升温，能耗也很低。
另一方面，微波的输出功率随时可调，介质温升可无惰性的随之改变，不存在“余热”现象，极有利于自动控制和连续化生产的需要。
（6）选择性加热 物质吸收微波的能力，主要由其介质损耗因数来决定。
介质损耗因数大的物质对微波的吸收能力就强，相反，介质损耗因数小的物质吸收微波的能力也弱。
由于各物质的损耗因数存在差异，微波加热就表现出选择性加热的特点。
物质不同，产生的热效果也不同。
水分子属极性分子，介电常数较大，其介质损耗因数也很大，对微波具有强吸收能力。
而蛋白质、碳水化合物等的介电常数相对较小，其对微波的吸收能力比水小得多。
因此，对于食品来说，含水量的多少对微波加热效果影响很大。
实验表明，极性分子溶剂吸收微波而被快速加热，而非极性分子溶剂几乎不吸收微波，升温很小，微波加热可大体上认为是介电加热效应。
微波加热的原理是：
直流电源提供微波发生器的磁控管所需的直流功率，微波发生器产生交变电场，该电场作用在处于微波场的物体上，由于电荷分布不平衡的小分子迅速吸收电磁波而使极性分子产生25亿次/s以上的转动和碰撞，从而极性分子随外电场变化而摆动并产生热效应；又因为分子本身的热运动和相邻分子之间的相互作用，使分子随电场变化而摆动的规则受到了阻碍，这样就产生了类似于摩擦的效应，使一部分能量转化为分子热能，造成分子运动的加剧，分子的高速旋转和振动使分子处于亚稳态，这有利于分子进一步电离或处于反应的准备状态，因此被加热物质的温度在很短的时间内得以迅速升高。
微波加热与传统加热方式有明显差别，微波加热是材料在电磁场中由介质损耗而引起的体加热，微波进入到物质内部，微波场与物质相互作用，使电磁场能量转化为物质的热能，温度梯度是内高外低；而传统的加热是热源通过热辐射、传导、对流的方式，把热量传递到被加热物质的表面，使其表面温度升高，再依靠传导使热量由外向内传递，温度梯度是外高内低[12]。
微波的加热原理微波是频率在300兆赫到300千兆赫的电波，被加热介质物料中的水分子是极性分子。
它在快速变化的高频点磁场作用下，其极性取向将随着外电场的变化而变化。
造成分子的相互摩擦运动的效应，此时微波场的场能转化为介质内的热能，使物料温度升高，产生热化和膨化等一系列物化过程而达到微波加热干燥的目的。
微波的非热效应
微波的非热效应是指除热效应以外的其他效应，如电效应、磁效应及化学效应等．在微波电磁场的作用下，生物体内的一些分子将会产生变形和振动，使细胞膜功能受到影响，使细胞膜内外液体的电状况发生变化，引起生物作用的改变，进而可影响中枢神经系统等．微波干扰生物电（如心电、脑电、肌电、神经传导电位、细胞活动膜电位等）的节律，会导致心脏活动、脑神经活动及内分泌活动等一系列障碍．对微波的非热效应，人们还了解的不很多．当生物体受强功率微波照射时，热效应是主要的（一般认为，功率密度在10mW／cm2者多产生微热效应．且频率越高产生热效应的阈强度越低）；长期的低功率密度（1mW／cm2以下）微波辐射主要引起非热效应．
微波的加热特点
微波加热是选择性加热物质吸收微波的能力，主要由其介质损耗因数来决定。
介质损耗因数大的物质对微波的吸收能力就强，相反，介质损耗因数小的物质吸收微波的能力也弱。
由于各物质的损耗因数存在差异，微波加热就表现出选择性加热的特点。
物质不同，产生的热效果也不同。
水分子属极性分子，介电常数较大，其介质损耗因数也很大，对微波具有强吸收能力。
传统加热方式是通过辐射、对流及传导由表及单进行加热，为避免温度梯度过大，加热速度往往不能太快，也不能对处于同一反应装置内混合物料的各组分进行选择性加热。
与传统加热方式相比，微波加热有以下特点[13]：
（1）微波加热是物质在电磁场中因本身介质损耗而引起的体积加热，可实现分了水平上的搅拌，加热均匀，温度梯度小，该特性最有利于对温度梯度很敏感的反应，如高分子合成和固化反应的进行。
（2）由于物质吸收微波能的能力取决于自身的介电特性，因此可对混合物料中的各个组分进行选择性加热，在某些气固相反应中，同时存在气固界面反应和气相反应，气相反应有可能使选择性减小，利用微波选择性加热的特性就可使气相温度不致过高，从而提高反应的选择性。
（3）微波加热无滞后效应，当关闭微波源后，再无微波能量传向物质，利用这一特性可进行对温度控制要求很高的反应。
（4）微波加热能量利用效率很高，物质升温非常迅速，运用得当可加快处理物料速度，但若控制不好也会造成不利影响。
微波在无机合成中的应用
微波燃烧合成和微波烧结
燃烧合成，又称自蔓延高温合成，是利用外部提供必需的能量诱发高放热化学反应体系局部发生化学反应（点燃），形成化学反应前沿（燃烧波），此后化学反应在自身所放出的热量支持下继续进行，表现为燃烧波蔓延至整个反应体系，最后合成所需要的材料（粉体或固体）。
目前已经使用燃烧合成成功的材料包括硼化物、碳化物、硅化物、氮化物、氯化物、铝化物以及硫脲化合物等陶瓷、金属互化物、金属复合物等材料[14]。
所谓微波烧结或微波燃烧合成是指用微波辐照来代替传统的热源，均匀混合的物料或预先压制成型的料坯通过自身对微波能量的吸收（或耗散）达到一定的高温，从而引发燃烧合成反应或完成烧结过程[15]。
由于微波烧结或微波燃烧合成与传统的技术相比，属于两种截然不同的加热方式，因此，微波烧结或微波燃烧合成（MICOM）有着自身特点。
当用传统方式加热时，点火引燃总是从样品表面开始，燃烧波从表面向物品内部传播，最终完成烧结反应；而当采用微波辐射时，情况就不痛了，由于微波有较强的穿透能力，它能深入到样品内部，首先是样品中心温度迅速升高达到着火点并引发燃烧合成，燃烧波沿径向从里向外传播，这就能使整个样品几乎是均匀地被加热，最终完成烧结反应。
而且，微波点火引燃在样品中产生的温度梯度比传统点火方式小得多，也就是说，微波烧结过程烧结波的传播要比传统加热方式均匀得多。
当样品的压紧密度较高时，传统加热方式引发的燃烧波地传播速率大大减小，甚至因“自熄”而不能点燃；若采用微波辐照，由于温度的升高是反应物质本身吸收（或扩散）微波能量的结果，只要微波源不断地提供能量，样品温度将很快达到着火温度，反应一旦引发，放出的热量又促使样品温度进一步升高达到燃烧温度，样品吸收微波辐射的能力也同时增加，这就保证了反应能够保持在一个够高的温度下进行，直到反应完全。
Patil等成功地应用TM012模反应腔体（2.45GHz）实现了由MgO+Al2O3燃烧合成具有尖晶石结构的MgAl2O4，产品的密度由最初的60%达到96%[16]。
利用微波在材料中的介质损耗，不仅能完成陶瓷的烧结，而且还可以实现陶瓷材料的焊接。
最早开始微波焊接研究的是Meak和Blake，他们利用家用微波炉（Liton1521型，700W）实现了Al2O3薄片间的玻璃封接及陶瓷、玻璃、金属封接。
Fukushima等利用微波焊接陶瓷材料，其接头强度可以达到基体强度的70%。
微波焊接陶瓷能使接头均匀地连接，避免了裂纹的产生。
陈宗淇等利用微波焊接的方法对Al2O3-Al2O3试棒进行了1300,1400及1500温度下的微波焊接研究，试棒尺寸为8mm*150mm，两端磨平。
将试棒对中，放入TE103谐振腔中，然后利用加压装置将其压紧、固定。
通过调节短路活塞位置及耦合塞尺寸大小，保持腔体谐振及最佳耦合，使试样获得持续高温。
结果显示，低压条件下，1400保温20min可以得到令人满意的焊接效果[17]。
Kozuka等在Ar气氛下用微波（2.45GHz，700W）加热金属氧化物和石墨（或玻璃状碳粉）混合物，13min获得1400-1500高温。
经过20min，成功地烧结制成SiC、TiC、TaC、NbC等金属碳化物[18]。
沸石的微波合成
沸石分子筛是一种具有规则孔道结构的新型无机材料，在催化、吸附和离子交换等领域有着广泛应用。
沸石分子筛一般是在一定温度下利用水的自生压力的水热法合成按照一定比例配制成的反应混合物，在混合均匀后，成为一种白色不透明的凝胶（成胶速率因配比和温度的不同而不同）。
将此反应混合物置于反应容器中，在一定温度下进行晶化反应。
常规条件下，使用蒸汽或者热媒加热。
由于沸石分子筛属于化学热力学介稳相，所以，热力学因素-温度和压力对沸石分子筛的结构及其稳定性有显著影响。
沸石的晶化过程分为诱导期和晶化期两个阶段。
在诱导期，凝胶中开始生成晶核，并成长到一定的临界大小，当晶核成长为超过一定临界尺寸的晶体时，就进入晶化期。
由于沸石的晶化过程类似于自动催化的，所以经常会骤然间生成大量晶体的现象。
一般来说，升高温度可促进凝胶中固相融解及液相浓度增加，从而加速生成晶核，缩短了晶化期，但如果温度过高，也会生成杂晶。
基于微波体加热的特征，有可能使反应体系在较短的时间内被均匀地加热，促进晶核的萌发，加速晶化速率，实现沸石分子筛的微波合成。
Arafat等利用聚四氟乙烯高压釜作为反应器，在微波辐照下合成了Y型和ZSM-5沸石[19]。
以SiO2、Al2O3Na2O和H2O按一定比例，在微波功率800W下辐照30S升温至120摄氏度，切断微波，冷却至100摄氏度，保持功率100W，保温100摄氏度继续辐照10min，产物经急冷、过滤、软化水洗涤后于120摄氏度下干燥3h可以获得Y型沸石。
常规加热下制备的Y型沸石，常伴随有P型结晶相或水钙沸石或钠菱沸石生成。
而在微波加热条件下，未发现有上述非Y型结晶相生成。
也就是说，微波合成的选择性优于常规方式。
这是因为主要的成核作用在120摄氏度的高温区间发生，而晶体生长则是在100摄氏度条件下进行。
采用常规加热方式，由于体系经历了较长的诱导期，导致了其他结晶相容易萌发。
而采用微波加热诱导期极短，甚至没有诱导期，从而有效地防止了其它结晶相的生成。
同样以微波辐照方法，以SiO2、Al2O3、Na2O和H2O按照不同于以上的比例混合均匀，首先制备两份混合液
（1）和
（2），
（1）含有硅溶胶和TPABr；
（2）为铝酸盐，水和碱均等分配在两份混合液中。
混合液
（1）在40摄氏度下搅拌30min，然后把混合液
（2）在搅拌下快速加到
（1）中，形成水凝胶在40摄氏度下搅拌1h，然后置入PTFE容器中，微波辐照1min达到160摄氏度，之后保持在140摄氏度下继续辐照30min，产物经过过滤、去离子水洗涤，在120摄氏度下干燥3h，可以得到拉伸的棱柱型结晶。
徐文国[20]也用微波法成功制备出NaA，NaX，，AlPO4-5及水合AlPO4-C沸石分子筛。
合成时间为10-30min，粒径小于0.5um，且均匀性很好。
微波在超细材料的合成的应用
超细粉末材料具有特殊的物化性质，特别是纳米材料以其独特的性能己成为最前沿课题之一。
其制备方法有化学沉淀法、气相合成法、金属有机物分解法和溶胶资凝胶法等。
无论哪种方法都离不开加热处理，传统加热方法可能使粉末粒子形成团聚体，影响粉末质量，微波加热方法可解决这一问题。
以铝盐和酚醛树脂作原料，采用溶胶凝胶法在微波炉中可用较低的温度和极短的时间合成粒度5～80nm的AlN纳米微粉，其纯度达到98%以上。
微波合成AlN粉末时，升温速度很快，可使活性较高的γ-Al2O3在未转变为α-Al2O3之前，就参加了反应，避免了AlN粉末长大和局部烧结，易于得到高纯、超细的AlN纳米微粉。
戴长虹等认为与常规加热方法相比，微波加热使反应机理发生变化，降低了反应活化能，提高了固相反应速度。
制备均分散粒子的关键在于使反应体系爆发性地产生品种，并使所有品种同步成长为均匀的颗粒。
微波加热使体系中各处的温度基本一致，有利于均匀分散体系的形成。
微波在有机合成中的应用
酯化反应
羧酸与醇作用生成羧酸酯的反应是最早应用微波的有机反应之一。
1986年，Gedye将密封的反应器置于微波炉中首先研究了苯甲酸与醇的酯化反应，并与传统的加热方法进行了对比。
Gedye发现微波对酯化反应有明显的加速作用，反应在几分钟内完成，并注意到随着甲醇到戊醇的沸点不断升高，微波酯化与传统加热酯化有着不同规律，微波酯化对沸点较低的甲醇相当成功，比传统加热方法反应速率提高了96倍。
最近，李耀先等报道了微波常压条件下由L-噻唑烷-4-甲酸和甲醇合成L-噻唑烷-4-甲酸甲酯的实验结果，微薄作用下，反应10min产率达到90%以上，反应比传统加热方法快了近20倍[21]。
烷基化反应
酚盐与卤代烃形成酚醚的反应是微波最早应用的有机反应之一。
例如，4-氰基酚钠与苄氯在通常条件下反应12h，产率仅为72%；而在微波作用下反应4min，产率就达93%，反应速度提高约240倍。
活泼亚甲基化合物的C-烃化反应是形成C-C键的重要反应。
在微波辐射下，活泼亚甲基化合物亦能迅速发生C-烃化反应。
例如在碱性试剂及相转移催化剂存在下，乙酰乙酸乙醋与卤代烃用微波辐3～4min，即可完成反应。
苯硫基乙酸乙酯也可发生类似的反应。
利用微波辐射和相转移催化结合的方法，实现了O-烃化、C-烃化、N-烃化等反应。
乙酸盐和卤代烷的反应，随着卤代烷中烷基的链增长而反应难以进行，因长链卤代烷是弱亲电试剂。
但当它被吸附在硅胶或Al2O3上，用氯化季氨盐（Aliquat）催化，微波辐射，可使乙酸钾顺利进行O-烷基化，产率可达98％。
缩合反应
活泼亚甲基化合物与碳基化合物的缩合反应是应用范围甚广的有机合成反应。
在微波辐射下，产率大幅度提高。
例如，在氟化钾催化下，胡椒醛与α-氰基甲基苯基砜吸附在氧化铝上进行缩合反应，只生成极少量的缩合产物；但在微波作用下，极短的时间就可得到高产率的缩合产物。
水解反应
微波技术用于羧酸酯、酰胺以及蛋白质的水解取得满意结果。
在密封的反应器中苯甲酸甲酯的皂化是微波用于水解反应的第一个例子。
反应2.5min产率达84%，比传统加热水解快25倍。
在蛋白质化学中，用微波水解ATP比用传统方法快25倍。
其它反应
近年来，微波技术在催化加氢、消除反应、重排反应、基团保护、酞胺化、同位素交换、聚合反应、烯烃加成、Diels-Alder反应以及其它成环反应等有机合成领域中都有应用，并己取得很大的进展。
微波在分析化学中的应用
微波在分析化学中的应用近年来有了较快的发展，所涉及的应用领域主要包括波谱分析、等离子体原子光谱分析、溶样、萃取、脱附、测湿、干燥、分离富集、显色反应、形态分析和热雾化等。
微波溶样
近年来，随着科学技术的发展．元素成分分析的方法、手段不断更新，分析速度越来越快但是分析样品的预处理．却往往需要很长时间，显得极不协调。
在分析方法和手段与样品制备之问有一个明显的“时间差”。
为了解决这个矛盾，人们作了种种努力。
微波溶样技术较好地满足了这方面的要求。
微波溶样技术以其高效、快速、温度不高、易于控制等独特优点，应用于食品分析、环境试样、生物样品、矿石等样品的处理。
于国胜以多种标准物质和食品样品进行了反复验证．找出美国新型微渡消解炉消解食物样品的温度、时间、耗酸量、样品量以及一次消解样品的份数等5个参数的最佳关系[22]。
微波萃取
物质对微波的吸收具有选择性，微波萃取正是利用这一特点，根据介质吸收微波能程度的差异，通过选择不同溶剂和调节微波加热参数，对物料中的目标成分进行选择性萃取，从而使试样中的某些有机成分（如：
有机污染物）达到与基体物质有效分离的目的。
与传统的萃取（索氏、超声萃取）法相比，微波萃取快速（一般只需几分钟）、节能、溶剂用量少；有利于极性和热不稳定的化合物，避免其长时间处于高温状态下发生热分解；回收率也较高。
与超临界萃取（SFE）相比，使用仪器简单、成本低、适用面广、很少受被萃取物极性的限制。
并且用此法来萃取样品，炉内没有火焰，炉体不会变热，功率损失小，热效率高，不需要使用大量有机试剂，减轻了对环境的污染及对操作者的危害。
近年来，微波萃取常常被用于土壤及沉积物样品中有机污染物的萃取分离，如提取有机氯农药、多氯联苯、邻苯二甲酸酯等。
但这项技术的研究还远不如微波消解技术，目前尚处于实验室阶段[23]。
微波在环境保护中的应用
还原废气中的SO2、N0,、H2S
利用微波的热效应，可以加速许多化学反应，废气中的污染物主要指NOx、SO2、H2S、重金炭微粒等，这些物质对人类和整个生态环境危害极大。
已有的除去SO2污染的办法大都是将其氧化后再采取中和的方式除去，其氧化产物腐蚀性强，处理费事、费钱。
Buenger等直接用炭在微波作用下还原NOx和SO2。
，证明在炭上的NOx在微波作用下可迅速被还原成无害的N2[24]。
处理固体废弃物制取活性炭
宁平等人开发了微波～一氯化锌快速制取锯末活性炭技术[25]。
将锯末及烤胶分别与氯化锌溶液混合浸渍，在微波辐射下，样品内部迅速被加热，由于氯化锌和水分子急剧挥发，造成物料有更显著的多孔结构，活性炭比表面积增加，从而得到较高的亚甲蓝脱色力。
在微波辐照下，仅用8min就可完成传统制取活性炭工艺中需6h的预热、干燥、炭化和活化四个阶段，时间仅为传统方法的1／45[26]。
环境监测
在环境监测中，常常会遇到样品消解的情况，如：
大气颗粒物、水、土壤、垃圾、煤飞灰、淤泥和沉积物等；还用于金属化合物的消化测定、生物样品的分析和水样中的COD的测定。
例如，Jaudim利用微波能加热消解法取代常规回流方法测定化学需氧量（COD）。
该方法把少量500～200μL样品装在一支完全封闭的60mL的Teflon烧瓶里，用微波炉消解。
对于COD含量达到1000mg/L的样品，只需7分钟便完成消解，且所耗费的药剂只是常规方法的1/10，与常规回流法相比，由于微波消解所产生的剧烈温度和压力条件，对于越是难于氧化的顽性物，微波消解法所测的COD值越高。
污水处理
污水中常含有大量的污染物和生物滋生物等，这些物质可造成严重的环境污染，给人们的生活和生产带来很大危害。
利用微波能应用技术先将污染物吸附到活性碳上，然后再用微波辐射降解活性碳上的污染物，使活性碳再生而利用。
实验还发现在微波辐射下，活性碳粒子的快速升温有利于提高有机污染物的分解速率。
G·chih等采用低能度的微波辐射，可以对污水中吸附在微粒活性碳表面的有机毒物三氯乙烯、二甲苯、萘以及碳氢化合物等进行解吸和消解，最终分解率达100%，且处理后的水质长期保持稳定。
古吕红等试验在微波辐射作用下，用ACF（活性碳纤维）处理焦化废水中难降解有机污染物吲哚的实验发现，微波辐射3.5min，吲哚去除率即可达98%。
其它方面
当土壤被有害有机物污染时，可用微波加热法除去。
借助于水对微波的强烈吸收，通过蒸发而将易挥发有机污染物带出土壤。
目前该技术已取得了试验室及小规模现场实验的成功。
DIPK等人利用微波产生蒸汽处理被PCBS污染的土壤，实验结果表明，此法在蒸汽和土壤质量比为3:
1时，除去率达到98%以上。
土壤中的水分在微波加热下，快速膨胀、蒸发，加速了PCBS的蒸发，最终加速了污染土壤的PCBS去除。
微波加热还可处理废气中的碳微粒。
烟气中的碳微粒由于粒径极小，约为0.01～0.2μm，能长期悬浮于空气中，易于通过呼吸系统而沉积于人体肺泡内，极具致癌作用。
国外研究一种采用微波加热收集碳微粒的收集器，当碳微粒积聚到一定程度时，可自动燃烧掉，收集器对碳微粒的滤除效果达到60～90%，由于炭微粒能自动燃烧可免去人工收集的麻烦[26]。
此外，利用微波辐射加热代替传统加热直接进行污泥脱水、干燥和固体废弃物干燥杀菌。
与传统加热干燥相比，处理成木低，时
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