超聲在生物化學(xué)中的早應(yīng)用應(yīng)當(dāng)是用超聲來粉碎細(xì)胞壁，以釋放出其內(nèi)容物。隨后的研究表明，低強度超聲可以促進(jìn)生化反應(yīng)過程，如用超聲照射液體營養(yǎng)基可增加藻類細(xì)胞的生長速度，從而使這些細(xì)胞產(chǎn)生蛋白質(zhì)的量增加3倍。

    超聲波聲場的能量密度與空化泡崩潰時的能量密度相比,能量密度被擴(kuò)大了萬億倍,引起能量的巨大集中;空化泡產(chǎn)生的高溫和高壓導(dǎo)致的聲化學(xué)現(xiàn)象和聲致發(fā)光,是聲化學(xué)中*的能量和物質(zhì)交換形式。所以，超聲波對化學(xué)萃取、生物柴油生產(chǎn)、有機(jī)合成、治理微生物、降解有毒有機(jī)污染物、化學(xué)反應(yīng)速度和產(chǎn)率、催化劑的催化效率、生物降解處理，超聲波防垢除垢、生物細(xì)胞粉碎、分散和凝聚、和聲化學(xué)反應(yīng)具有越來越大的作用。

1.超聲強化化學(xué)反應(yīng)。

    超聲強化化學(xué)反應(yīng)。主要動力來自超聲空化作用。空化泡核的崩潰產(chǎn)生局部高溫、高壓和強烈的沖擊波及微射流，為在一般條件下難以實現(xiàn)或不可能實現(xiàn)的化學(xué)反應(yīng)提供了一種新的非常特殊的物理化學(xué)環(huán)境。

2，超聲催化反應(yīng)。

    超聲催化反應(yīng)作為一個新興的研究領(lǐng)域已引起業(yè)內(nèi)工作者越來越濃厚的興趣。超聲波對催化反應(yīng)的作用主要是：

（1）高溫高壓有利于反應(yīng)物裂解成自由基和二價碳，形成更為活潑的反應(yīng)物種；

（2）沖擊波和微射流對固體表面（如催化劑）有解吸和清洗作用，可清除表面反應(yīng)產(chǎn)物或中間物及催化劑表面鈍化層；

（3）沖擊波可能破壞反應(yīng)物結(jié)構(gòu)

（4）分散反應(yīng)物系；

（5）超聲空蝕金屬表面，沖擊波導(dǎo)致金屬晶格的變形和內(nèi)部應(yīng)變區(qū)的形成，提高金屬的化學(xué)反應(yīng)活性；

6）促使溶劑深入到固體內(nèi)部，產(chǎn)生所謂的夾雜反應(yīng)；

（7）改善催化劑分散性，在催化劑的制備中，常用到超聲波，超聲波的輻照可以增加催化劑的表面積使活性組分分散更均勻，催化活性增強。

3、超聲聚合物化學(xué)

    超聲波正聚合物化學(xué)方面的應(yīng)用引起了人們的廣泛關(guān)注。超聲處理可以降解大分子，尤其是處理高分子量聚合物的降解效果更顯著。纖維素、明膠、橡膠和蛋白質(zhì)等經(jīng)超聲處理后都可得到很好的降解效果。目前對超聲降解機(jī)理一般認(rèn)為超聲降解的原因是由于受到力的作用以及空化泡爆裂時的高壓影響，另外部分降解可能是來自熱的作用。一定條件下功率超聲也可引發(fā)聚合，強超聲輻照可引發(fā)聚乙烯醇與丙烯腈共聚制備嵌段共聚物、聚醋酸乙烯與聚環(huán)氧乙烷共聚形成接枝共聚物等。

4、超聲場強化新型化學(xué)反應(yīng)技術(shù)

    新型化學(xué)反應(yīng)技術(shù)和超聲場強化相結(jié)合是超聲化學(xué)領(lǐng)域中又一潛力的發(fā)展方向。如以超臨界流體為介質(zhì)，用超聲場進(jìn)行強化的催化反應(yīng)。如以超臨界流體具有類似于液體的密度和類似于氣體的粘度和擴(kuò)散系數(shù)，這使得其溶解相當(dāng)于液體，傳質(zhì)能力相當(dāng)于氣體。利用超臨界流體良好的溶解性能和擴(kuò)散性能，可以很好地改善非均相催化劑的失活問題，但如能加以超聲場進(jìn)行強化，則無疑是錦上添花。超聲空化產(chǎn)生的沖擊波和微射流不但可以極大地增強超臨界流體溶解某些導(dǎo)致催化劑失活的物質(zhì)，起到解吸和清洗的作用，使催化劑長時間保持活性，而且還有攪拌的作用，能分散反應(yīng)物系，令超臨界流體化學(xué)反應(yīng)傳質(zhì)速率更上一層樓。另外，超聲空化形成的局部點高溫高壓將有利于反應(yīng)物裂解成自由基，大大加快反應(yīng)速率。目前對超臨界流體化學(xué)反應(yīng)研究較多，但利用超聲場強化此類反應(yīng)的研究極少。

5．大功率超聲波應(yīng)用于生物柴油生產(chǎn)

生物柴油制備的關(guān)鍵是脂肪酸甘油酯與甲醇等低碳醇的催化酯交換反應(yīng)，而超聲波具有明顯的強化酯交換反應(yīng)的作用，特別是對非均相的反應(yīng)體系可明顯增強其混合（乳化）效果和促進(jìn)分子間接觸反應(yīng)，使原本需高溫（高壓）條件下進(jìn)行的反應(yīng)，在室溫（或接近室溫）條件下就可完成，并且縮短反應(yīng)時間。超聲波不僅用于酯交換反應(yīng)過程，而且用于反應(yīng)混合物的分離過程。 美國密西西比州立大學(xué)的研究人員在生物柴油生產(chǎn)中采用超聲波加工，5分鐘內(nèi)使生物柴油產(chǎn)率超過99%，而采用常規(guī)的批量反應(yīng)器系統(tǒng)需1個小時以上。