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，隨後又突然破裂，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，產生一係列次級效應。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。
超聲波對催化反應的作用主要是：
(1)改善催化劑分散性；
(2)促使溶劑深入到固體內部，產生所謂的夾雜反應；
(3)超聲波空蝕金屬表面，衝擊波導致金屬晶格的變形和內部應變區的形成，提高金屬的化學反應活性。
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