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傳統催化與超聲催化有很大區別，特別是超聲波在液體媒質中傳播，當聲強達到一定強度時，液體中某些區域形成局部的暫時負壓，使液體中的微細泡生長增大，隨后又突然破裂，使氣泡附近的液體產生強烈的激波，從而形成局部的高溫高壓，產生一系列次級效應。在液體中進行的超聲處理技術幾乎都與空化作用有關。超聲空化作用可以加速化學反應，也可以控制反應過程，提高產率，降低副反應。有時在一般情況下難以發生的反應在超聲波輻照下也可以順利進行。在強超聲波輻照下可以引發某些聚合反應，超聲波處理也可以降解大分子，尤其是處理高分子聚合物的降解效果更佳。
超聲波在催化劑的活化、再生和制備中也顯示出的優勢。美國伊利諾斯大學研制成功一種超聲波洗滌浴，可用于除去鎳粉表面的氧化膜，使鎳催化劑活化。美國Exxon公司Henry報道，用超聲波可使加氫裂化使用的持久失活的鎳—鉬催化劑得以再生。最近，Suslick等在超聲波作用下研究fe(Co)5和Co(C0)3的相互作用發現：在強超聲波作用下形成了納米級Fe-Co合金催化劑，其對環已烷的脫氫解具有很高的活性，詳細的機理正進一步研究中。
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