超临界CO2流体技术与纳米颗粒制备

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超临界二氧化碳技术在制备纳米材料中的应用

超临界二氧化碳技术在制备纳米材料中的应用

超临界二氧化碳技术在制备纳米材料中的应用近年来,纳米材料在电子、化学、生物、医药等领域中得到了广泛应用。

在这些应用中,纳米材料的制备技术显得尤为重要。

超临界二氧化碳技术作为一种新型的制备技术,在制备纳米材料中具有广泛应用前景。

一、超临界二氧化碳技术概述超临界二氧化碳是一种介于液态和气态之间的物质,在一定压力和温度范围内可以达到超临界状态。

超临界二氧化碳技术是指利用超临界二氧化碳作为溶剂或反应介质来进行物质的抽提、分离、化学反应等。

超临界二氧化碳技术具有许多优点,如溶解度大、反应速度快、可控性好、反应温度低等。

此外,超临界二氧化碳是一种环保、无毒、易于回收的溶剂,在环境保护和资源利用方面具有重要意义。

二、1. 纳米颗粒的制备利用超临界二氧化碳溶剂法可制备出各种常见的纳米颗粒,如铜纳米颗粒、氧化锌纳米颗粒、二氧化钛纳米颗粒等。

其中,二氧化钛纳米颗粒因其广泛的应用前景和良好的物理化学性质而受到广泛关注。

超临界二氧化碳溶剂法制备的二氧化钛纳米颗粒具有优异的分散性、晶体质量和光催化性能,可以用于污染物的光催化降解、太阳能电池等领域。

2. 纳米薄膜的制备利用超临界二氧化碳放电等离子体技术可以制备出高品质的纳米薄膜。

其中,石墨烯薄膜因其优异的机械、导电、光学等性质而成为一种备受关注的材料。

超临界二氧化碳放电等离子体法制备的石墨烯薄膜具有较高的结晶度、少量的缺陷、优异的导电性能和热稳定性能,可以用于传感器、透明电极、超级电容器等领域。

3. 纳米复合材料的制备利用超临界二氧化碳技术可以制备出各种复合材料,如聚合物/纳米颗粒复合材料、碳纳米管/金属氧化物复合材料等。

其中,聚合物/纳米颗粒复合材料因其具有优异的力学性能、热学性能和光学性能而受到广泛研究。

超临界二氧化碳技术可以有效地控制复合材料的结构和性能,为其在传感、光学、生物医学等领域中的应用提供了广阔的空间。

三、超临界二氧化碳技术存在的问题及前景展望虽然超临界二氧化碳技术在制备纳米材料中具有广泛的应用前景,但是目前仍存在一些问题。

超临界二氧化碳制备纳米材料的研究

超临界二氧化碳制备纳米材料的研究

超临界二氧化碳制备纳米材料的研究超临界二氧化碳(supercritical carbon dioxide, SCCO2)是一种具有高温高压特性的溶剂,已经被广泛应用于许多领域,如精细化学品合成、高性能材料制备、超临界液相色谱等。

其中,超临界二氧化碳制备纳米材料是当前比较热门的研究方向,在以下几个方面表现出了很好的性能。

超临界二氧化碳的物理性质SCCO2的物理性质受压和温度的影响很大,具体表现为密度随压力和温度的变化而变化,可控调节,溶解度维持在一个较高的水平。

这种性质使得超临界二氧化碳在制备纳米材料的过程中更加具有优势。

超临界二氧化碳制备纳米颗粒的优点超临界二氧化碳制备纳米颗粒不仅可以控制颗粒大小和分布,还能保持颗粒大小分布的稳定性,在制备过程中不会产生有害的副产物。

通过超临界二氧化碳技术,我们可以制备出一系列纳米材料,如金属氧化物、半导体、金属纳米材料等。

这种方法制备的纳米材料在应用中有着广泛的应用前景,如催化、生物传感器和生物标记等领域。

超临界二氧化碳制备纳米材料的具体过程超临界二氧化碳制备纳米颗粒主要是通过沉积法来实现的。

具体步骤如下:首先,将金属或无机物均匀地分散在超临界二氧化碳中。

其次,向溶剂中加入一个辅助剂,例如表面活性剂或包覆剂,以控制颗粒大小和形态。

然后,向反应体系中加入流体力学形成的擦拭、剪切或挤压作用。

最后,通过泛滥或沉积来获得所需的颗粒。

小结超临界二氧化碳制备纳米材料是今后材料制备领域的一个重要方向。

超临界二氧化碳作为一种优良的溶剂,在制备纳米材料中具有独特的优势。

超临界二氧化碳制备纳米颗粒的方法简单、操作方便、环保、可精确控制颗粒大小和分布等优点,超临界二氧化碳已经逐渐成为一种非常重要的纳米材料制备技术。

超临界流体技术在药物提取与制备中的应用指南

超临界流体技术在药物提取与制备中的应用指南

超临界流体技术在药物提取与制备中的应用指南引言:药物的提取和制备一直是药学领域的重要研究方向。

近年来,随着科技的不断进步,超临界流体技术逐渐引起人们的关注。

本文将探讨超临界流体技术在药物提取与制备中的应用,并提供一些相关的指导。

1. 超临界流体技术的基本原理超临界流体是介于气体和液体之间的物质状态,具有较高的扩散性和较低的粘度。

超临界流体技术利用超临界流体的特性,将其作为溶剂来进行物质的提取和制备。

超临界流体的物理性质可以通过调节温度和压力来控制,从而实现对反应条件的精确控制。

2. 超临界流体技术在药物提取中的应用(1)从天然植物中提取活性成分超临界流体技术在植物提取领域得到广泛应用。

相比传统的有机溶剂提取,超临界流体提取的优势在于溶剂的回收和可再利用性。

此外,超临界流体提取过程中温度较低,对植物中的活性成分具有较好的保护作用。

(2)纯化药物原料超临界流体技术可以通过调节温度和压力,在饱和蒸气压以上或以下进行物质的纯化。

这种纯化方法比传统的溶剂结晶和蒸馏方法更加高效和环保,能够快速分离和纯化药物的原料。

(3)药物传递系统的制备超临界流体技术可以用于制备药物的载体材料,如微胶囊、纳米颗粒等。

利用超临界流体技术,可以控制载体的粒径和形状,从而提高药物的溶解度和生物利用度,并改善药物的稳定性和药效。

3. 超临界流体技术在药物制备中的应用(1)药物合成与反应超临界流体的高扩散性和低粘度使得反应物质能够迅速混合反应,提高反应速率和产率。

超临界流体可作为催化剂或溶剂,用于药物合成的各个阶段,例如催化剂废物的回收和溶剂的可再利用。

(2)控释药物的制备超临界流体技术可以用于制备控释系统,如缓释胶囊和聚合物微球等。

通过控制超临界流体的压力和温度,可以改变药物在载体中的分布,实现药物的逐渐释放,延缓药物的代谢和降低药物的毒性。

(3)固体药物的制备超临界流体技术可以用于制备固体药物,如胶囊、片剂等。

超临界流体可以使药物在载体中达到均匀分布,从而提高药物在体内的吸收效率和生物利用度。

超临界流体中金属纳米材料的制备与应用

超临界流体中金属纳米材料的制备与应用

金属纳米材料的未来发展方向与挑战
金属纳米材料在能 源领域的应用与挑 战
在生物医学领域的 应用前景与挑战
在环保领域的应用 与挑战
在电子工业领域的 应用前景与挑战
超临界流体中金属纳米 材料的制备与应用
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目录
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01
超临界流体的性质与特点
02
金属纳米材料的制备方法
03
超临界流体在金属纳米材 料制备中的应用
04
金属纳米材料的应用前景 与展望
05
添加章节标题
超临界流体的性 质与特点
超临界流体的定义
超临界流体是一种物质状态,当物质温度和压力达到一定值时,气态和液态之间的界限消失,成为超临界流体。
应用领域:生物医学、药物传递、 环境治理等领域。
添加标题
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添加标题
优点:环保、低成本、高效率、易 操作等。
未来发展:需要深入研究生物法的 作用机制和优化制备条件,提高金 属纳米材料的产量和纯度。
超临界流体中的制备方法
物理法:利用超临界流体的物 理性质,如高扩散性和低粘度, 制备金属纳米粒子
金属纳米材料的 应用前景与展望
金属纳米材料在能源领域的应用
燃料电池:金属 纳米材料可以提 高燃料电池的效 率和稳定性
太阳能电池:金 属纳米材料可以 增强太阳能电池 的光吸收和光电 转换效率
储能技术:金属 纳米材料可以用 于电池、超级电 容器等储能设备 的电极材料,提 高储能设备的性 能和寿命
热能转换:金属 纳米材料可以将 热能转换为电能, 为热能回收和利 用提供新的途径
金属纳米材料在环保领域的应用
污水处理:利用 金属纳米材料的 高效吸附和催化 性能,有效去除 水中的有害物质

纳米颗粒药物给药系统概述

纳米颗粒药物给药系统概述

纳米颗粒药物给药系统概述随着纳米技术的快速发展,纳米颗粒药物给药系统成为药物制剂领域的研究热点。

纳米颗粒药物给药系统是利用纳米颗粒作为载体,将药物封装在纳米颗粒内,通过不同的途径将药物溶解、推送或释放到目标组织或器官,以实现药物的精确控制释放和提高药效的一种新型给药系统。

一、纳米颗粒药物给药系统的特点1. 优异的载药性能:纳米颗粒药物给药系统具有高度可调性和可定制性,可以根据药物的性质和目标组织的特点设计纳米颗粒的尺寸、表面性质和药物的释放速率,从而实现对药物的高效载药。

2. 提高生物利用度:纳米颗粒药物给药系统可以避免药物在消化道被降解和代谢的过程,提高药物在体内的稳定性,从而提高药物的生物利用度。

3. 靶向传递:通过合理设计纳米颗粒的表面性质,可以实现药物在体内的靶向传递。

例如,通过表面修饰纳米颗粒,可以识别并结合特定的受体或细胞,实现药物的靶向释放,减少对非靶向组织或器官的毒副作用。

4. 增强药效:纳米颗粒药物给药系统可以提高药物的溶解度和稳定性,延长药物在体内的半衰期,从而增强药效。

此外,纳米颗粒给药还能减少药物的剂量和次数,降低患者的用药负担。

二、纳米颗粒药物给药系统的制备方法1. 简单溶剂沉淀法:将药物和载体溶解在溶剂中,加入反溶剂使体系溶剂浓度突然下降,药物在载体中形成纳米颗粒。

2. 超临界流体技术:利用超临界CO2或氨气等流体作为载体,将药物通过相溶、蒸发、喷雾等方法制备成纳米颗粒。

3. 电化学法:利用电化学原理,在电极表面或电解液中控制性地析出纳米颗粒,并在载体上封装药物。

4. 能量湿法:以高速剪断、高压超声、激光等能量作为驱动力,使药物和载体均匀混合,并在湿法条件下制备纳米颗粒。

5. 自组装法:利用药物和载体的相互作用力,通过自组装形成纳米颗粒。

常用的自组装方法有微乳液法、共价交联法、胶束法等。

三、纳米颗粒药物给药系统的应用领域1. 肿瘤治疗:纳米颗粒药物给药系统可以通过靶向传递药物到肿瘤组织,提高药物的局部浓度,减少对正常组织的损伤。

超临界流体技术在制备纳米药物载体中的应用研究

超临界流体技术在制备纳米药物载体中的应用研究

超临界流体技术在制备纳米药物载体中的应
用研究
纳米药物载体是指能够将药物精确送达目标组织或细胞的微小颗粒,并能控制
药物释放速率的载体。

随着纳米技术的发展,纳米药物载体在医学领域被越来越广泛的应用。

而超临界流体技术被认为是制备纳米药物载体的一种重要方法,因为它可以高效地制备纳米颗粒。

超临界流体技术是一种将介质(如气体或液体)压缩到超过其临界点压力至临
界点以上,但温度在临界点以下的方法。

这种方法可以改变物质的物理与化学性质,具有良好的可控性。

在医学领域,超临界流体技术已经被广泛应用于制备纳米药物载体。

超临界流体技术制备纳米药物载体的主要优点是制备的颗粒质量稳定,没有残
留的溶剂,不需要使用任何表面活性剂或稳定剂,提高了药物的纯度和制备效率。

超临界流体技术制备的纳米药物载体具有较小的颗粒大小、高度分散性和稳定性,从而可以极大地提高药物的生物利用度和效果。

超临界流体技术制备纳米药物载体的关键是选择合适的超临界流体和载体材料。

常用的超临界流体有二氧化碳、氦气、氮气等。

作为载体材料,聚乳酸、聚乙二醇、明胶、蛋白质等都被广泛应用。

此外,制备纳米药物载体时,还需要考虑药物的特性,如水溶性、疏水性、分子大小等因素。

除了制备纳米药物载体外,超临界流体技术还可以用于制备纳米药物,如超临
界流体制备纳米化某些抗菌药物、化学药物、激素等药物。

总之,超临界流体技术是制备纳米药物载体的一种有效方法,它具有高效、环保、可控等优点。

随着超临界流体技术的进一步发展,它在医学领域的应用将会被越来越广泛。

超临界流体技术在材料合成中的应用

超临界流体技术在材料合成中的应用

超临界流体技术在材料合成中的应用在当今材料科学领域,不断涌现出各种创新的技术和方法,以满足对高性能、多功能材料日益增长的需求。

其中,超临界流体技术作为一种独特而高效的手段,正逐渐展现出其在材料合成方面的巨大潜力。

超临界流体,是指物质的温度和压力超过其临界值时所形成的一种特殊状态。

在这种状态下,流体兼具气体的扩散性和液体的溶解性,具有许多独特的物理化学性质。

常见的超临界流体包括超临界二氧化碳和超临界水等。

超临界流体技术在材料合成中的应用广泛且多样。

首先,在纳米材料的合成方面表现出色。

利用超临界流体的特殊性质,可以精确控制纳米粒子的尺寸、形状和分布。

例如,通过超临界流体的快速膨胀过程,能够制备出粒径均匀、分散性良好的纳米颗粒。

这是因为在超临界条件下,溶质的扩散系数大幅增加,使得成核和生长过程能够得到更精准的调控。

在高分子材料的合成中,超临界流体技术也发挥着重要作用。

超临界二氧化碳作为一种绿色溶剂,可替代传统的有机溶剂用于聚合反应。

这不仅减少了对环境的污染,还能改善聚合物的性能。

例如,在超临界二氧化碳中进行聚苯乙烯的聚合,可以获得分子量分布更窄、机械性能更优异的产品。

此外,超临界流体技术在多孔材料的合成方面具有独特优势。

以介孔材料为例,通过超临界流体在模板剂中的渗透和萃取,可以形成规整的孔道结构。

这种方法制备的多孔材料具有高比表面积和良好的孔隙连通性,在吸附、分离和催化等领域有着广泛的应用前景。

在金属有机框架(MOF)材料的合成中,超临界流体同样大显身手。

MOF 材料是一类由金属离子和有机配体通过配位键自组装形成的多孔晶体材料。

超临界流体能够促进金属离子和有机配体的均匀混合和快速反应,从而提高 MOF 材料的结晶度和纯度。

超临界流体技术在材料合成中的优势不仅仅在于能够合成出高质量的材料,还体现在其绿色环保和可持续性方面。

相比传统的合成方法,超临界流体技术通常不需要使用大量的有机溶剂,减少了废液的排放和对环境的危害。

超临界流体制备纳米金属颗粒的研究

超临界流体制备纳米金属颗粒的研究

超临界流体制备纳米金属颗粒的研究纳米技术,是一门对物质特性的研究,其研究范围可以涉及到从单个分子到宏观量级的材料。

超临界流体制备纳米金属颗粒是一种非常重要的技术,因为它可以通过控制粒径和分散度得到纳米颗粒,同时还能够控制纳米颗粒的形态、晶型和表面活性。

一、超临界流体技术超临界流体技术是指当温度和压力超过某一阈值后,物质从气态和液态相中转变成一个新的状态。

由于超临界流体具有很高的扩散性、流动性和能量传递性,同时具有液态物体的密度和气态物体的运动特性,因此在化学、材料、新药研发等领域都具有广泛的应用。

二、超临界流体制备纳米金属颗粒的原理超临界流体制备纳米金属颗粒的原理是通过液相载体中的溶解度和物质的质量转移功能,将金属前驱体直接在超临界介质中还原成金属纳米粒子。

超临界条件下,溶液的介电常数和表面张力都很低,颗粒之间的相互作用力很小,因此粒径、分散度和形态可以更好地控制和调控。

三、超临界流体制备纳米金属颗粒的应用超临界流体制备纳米金属颗粒的应用广泛,特别是在材料、催化、电子、生物医学等领域。

比如在电子领域,采用超临界流体还原法可以制备高性能的纳米电子器件,因为它可以精确控制纳米颗粒的形态、尺寸和分散度,从而提高电子器件的性能;在催化领域,制备的纳米催化剂比传统催化剂更具有活性和选择性,因为纳米催化剂具有更大的比面积和更好的形状选择性;在生物医学领域,纳米金属颗粒由于其生物相容性和低毒性,因此可以用于癌症治疗、生物探针和分子成像等方面。

四、超临界流体制备纳米金属颗粒的未来发展超临界流体制备纳米金属颗粒的未来发展前景非常广阔,主要有以下几个方面:一是控制纳米金属颗粒的晶形和形态;二是控制纳米金属颗粒的表面结构、组成和表面化学性质;三是进一步降低纳米金属颗粒的成本,提高生产效率;四是研究超临界流体技术在其他领域的应用,比如在纳米材料、能源、环境、食品、制药等方面的应用。

总之,超临界流体制备纳米金属颗粒是一种非常有前途的技术,可以为材料和电子器件、催化剂和生物医学领域提供更好的性能和效率。

超临界流体技术制备微细颗粒的方法及装置

超临界流体技术制备微细颗粒的方法及装置

直接跨越到全面质量管理标准化阶段,由于这样的“先天不足”,企业乃至社会,当然包括药品生产企业和监管机构,对现代质量管理思想并不能完全理解,这就导致药品生产对为什么要进行GMP管理,为何和如何制定质量方针,制订质量方针与GMP管理如何衔接也不能完全理解。

和发达国家药品生产企业相比,这个方面的差距就显现出来。

因此,要真正做好药品生产企业质量方针管理与GMP的衔只有企业全体员工都能明确这个工作的重要意义,才能使这个工作真正落到实处。

参考文献:[1] 谭跃雄.现代质量管理学[M].第一版.长沙:中南工业大学出版社,1999:42-43.[2] 梁毅. GMP教程[M].第四版.北京:中国医药科技出版社,2005:303-304.消息新版GMP将质量风险管理提上日程“中国新版GMP提出了质量风险管理的基本要求,明确企业必须对药品的整个生命周期根据科学知识和经验进行评估,并最终与保护患者的目标相关联,质量风险管理过程中,企业努力的程度、形式和文件应与风险的级别相适应。

”国家食品药品监管局(SFDA)药品安全监管司生产监督处处长郭清伍在1月10日召开的2010药物质量与全球竞争力国际研讨会上表示。

并非新鲜概念新版GMP的修订完成第二轮的征求意见后,目前已将送审稿、起草说明和有关背景材料送达政策法规司进行审核。

“依据WHO的要求,我们将修订的药品GMP与WHO药品GMP对比情况向WHO进行了通报,WHO在反馈意见中明确表示,修订的药品GMP水平与WHO的GMP标准以及其他法规监管严格的国家的GMP标准相一致。

”郭清伍透露。

产品质量回顾分析、质量授权人、质量风险管理等这次新增加的概念并不新鲜。

实际上,FDA早在2002年就发布了“21世纪cGMP——一种基于风险的方法”,首次正式提出在制药行业中运用风险管理方法,而在2005年ICHQ9发布不久,欧盟就将风险管理加入到其GMP的法规中。

FDA CDER执法办公室生产与产品质量部代理副主任Edwin Ri v era-Martie z表示:在21世纪,cGMP已从最初的关注评价和开发的模式转变为实施和实现的模式,cGMP目前工作的三大主题是:鼓励基于风险规避的方法,鼓励最佳生产规范,以及促进协作、提高一致性和可预测性。

超临界流体技术在纳米颗粒制备中的应用研究

超临界流体技术在纳米颗粒制备中的应用研究

超临界流体技术在纳米颗粒制备中的应用研究超临界流体技术是利用超临界流体的物理性质进行化学反应、萃取、分离等研究的一种方法。

超临界流体的特点是介于气态和液态之间,具有高弥散性、低粘度、低表面张力等性质,因此可在一定条件下发挥神奇的效果。

纳米颗粒的制备是纳米科技领域的一大难点,超临界流体技术在纳米颗粒制备中的应用研究正在引起越来越多的关注。

一、超临界流体技术在纳米颗粒制备中的应用超临界流体技术在纳米颗粒制备中有着广泛的应用领域,如制备纳米银、纳米氧化物、纳米碳材料等。

利用超临界流体的特点,可以控制粒子尺寸、形状和分散性能,且制备过程中无需使用有害溶剂,具有环保、快速、高效的优势。

例如,在纳米银的制备上,超临界流体技术得到了越来越多的应用。

传统的制备方法需要使用有毒的还原剂和稳定剂,而使用超临界流体代替有害溶剂可以实现纳米银的高效制备,同时避免了环境污染和毒性对健康的影响。

这种方法还可以制备不同尺寸和形状的纳米银颗粒,为纳米科技的应用提供了重要的支持。

二、超临界流体技术在纳米颗粒制备中的优势1. 环保使用超临界流体制备纳米颗粒是更环保的方法。

因为其无需使用有害的溶剂,而是使用超临界流体作为反应介质。

超临界流体的物理性质决定了其具有温和的反应条件,因此可以实现无需使用有毒的溶剂和稳定剂的纳米颗粒制备过程,从而便于环境保护和生态平衡。

2. 高效超临界流体相较于传统反应体系有着更快的反应速率和更快的反应动力学。

超临界流体中分子的扩散性能比传统反应体系中的分子扩散性能更好,能够提高反应速率和温和的反应条件。

3. 粒子分散性好超临界流体的物理特性优势在于其高弥散性能和低表面张力。

因此,当利用超临界流体制备纳米颗粒时,颗粒会变得粘性更强,分散性更好。

这将有利于提高纳米颗粒的稳定性和精确性,并减少纳米粒子的聚集。

三、结论超临界流体技术在纳米颗粒制备中的应用研究可以为纳米科技的发展提供重要支持。

超临界流体技术的优势在于其环保、高效、粒子分散性好。

超临界流体的制备及其在纳米颗粒合成中的应用研究

超临界流体的制备及其在纳米颗粒合成中的应用研究

超临界流体的制备及其在纳米颗粒合成中的应用研究概述:随着科技不断发展,纳米颗粒在生物医药和材料领域中的应用越来越广泛。

然而,传统的化学合成方法存在一些问题,如无法控制粒径、形状等参数,同时还会产生一些有害的废弃物。

因此,寻找一种环保、高效的合成方法变得尤为重要。

超临界流体技术正是近年来受到广泛关注的一种新型合成方法。

一、超临界流体的定义和特性超临界流体是指当温度和压力达到一定程度时,物质的密度和粘度明显降低,同时具有气态和液态之间的特性。

具体来说,当物质处于该状态时,其密度和粘度与真正的液体相同,但具有气体的强烈扩散性和可压缩性。

在此状态下,许多溶液和反应物都可以实现非常高的扩散速度和反应速率。

二、超临界流体在纳米颗粒合成中的应用超临界流体合成纳米材料的优点包括高度纯化、易于控制粒度大小和形状,以及无污染废物产生等。

因此,它逐渐成为一种重要的纳米颗粒制备方法。

超临界流体可以用于合成多种颗粒类型,如金属纳米粒子、纳米氧化物、纳米碳材料等。

通常,这种合成方法可以通过氧化还原反应、溶剂热分解、氧化分解、还原分解等途径来实现。

三、超临界流体技术的制备方法超临界流体的制备需要一定的技术条件和设备,通常采用高压反应器来实现。

其中,具有代表性的制备方法包括溶剂萃取法、溶解凝胶法、湿化学制备法和气相沉积法。

-溶剂萃取法:该方法的基本原理是通过调节反应溶液的温度、压力等参数,使其达到临界点以上的状态,然后在高压反应釜中加入待合成的金属盐或有机物,并在一定时间内进行反应,最后通过溶剂萃取、过滤等过程来得到纳米材料。

-溶解凝胶法:该方法将前体化合物以固体的形式混合在溶剂中,然后通过反应器中可控制的高温、高压和高浓度等条件将前体化合物分散到流体中,最终在反应器中溶胶化。

-湿化学制备法:该方法通过混合多种前体化合物和超临界流体,使其达到可溶性,然后通过固相反应法制备纳米材料。

-气相沉积法:该方法常用于制备纳米金属材料和纳米石墨材料,利用超临界流体对金属或石墨进行氧化分解反应,生成纳米颗粒。

二氧化碳超临界流体的特性与应用

二氧化碳超临界流体的特性与应用

二氧化碳超临界流体的特性与应用摘要二氧化碳(CO2)超临界流体是一种在高温高压条件下表现出类似液体和气体特性的物质。

本文将介绍二氧化碳超临界流体的基本特性、制备方法以及其在不同领域的应用。

通过对二氧化碳超临界流体的研究,我们可以认识到其在环境保护、化学合成、材料加工等方面的潜在用途,并对未来的研究方向进行展望。

引言超临界流体是指处于临界点以上的高温高压条件下的物质,它具有介于气体和液体之间的特性。

二氧化碳是一种常见的超临界流体物质,其具有多种独特的特性,例如高溶解度、可调节性、环保性等,使得它在科学研究和工业应用中具有广阔的前景。

本文将重点探讨二氧化碳超临界流体的特性和应用。

二氧化碳超临界流体的制备方法压缩法制备压缩法是最常用的制备二氧化碳超临界流体的方法之一。

其基本原理是通过调节二氧化碳的温度和压力,将其转变为超临界状态。

压缩法制备二氧化碳超临界流体的过程包括气相压缩、液相增压和超临界状态稳定等步骤。

通过合理控制参数,可以获得稳定和高纯度的二氧化碳超临界流体。

超临界流体萃取法制备超临界流体萃取法是利用超临界流体的溶解性和选择性萃取物质的方法。

通过调节二氧化碳的温度、压力和萃取物质的性质,使得超临界流体可以选择性地溶解目标物质,并通过减压等方式将其分离。

这种方法具有高效、环保、可控性强等优点,被广泛应用于天然产物提取、废水处理等领域。

其他制备方法除了上述常用的制备方法外,还有一些其他方法可用于制备二氧化碳超临界流体,例如化学反应法、超临界喷雾法等。

这些方法相对较新,可以通过改变反应条件和处理参数来调节二氧化碳的特性,进一步拓宽二氧化碳超临界流体的应用范围。

二氧化碳超临界流体的特性高溶解度二氧化碳超临界流体具有较高的溶解度,可以溶解许多有机物和无机物。

其溶解度可通过调节温度、压力和二氧化碳的密度等参数来控制,具有较强的可调节性。

这使得二氧化碳超临界流体成为一种理想的溶剂,在化学合成、材料制备等领域具有广泛的应用前景。

超临界流体超细微粒制备技术综述

超临界流体超细微粒制备技术综述

超临界流体超细微粒制备技术综述超细微粒,尤其是纳米级微粒的研制,已成为当前科技中一个非常热门的领域。

在材料、化工、生物医药、催化剂、电子、轻工业、冶金等领域得到广泛应用。

-A ssisted M icro-E ncapsulation)及在这些传统制备微粒的方法是将原料药通过粉碎、研磨、球磨后的物理筛分法进行的,其粒径大小、均匀程度和圆整性都难以达到理想的效果,致使颗粒的流动性、可压性不理想。

传统的化学法曾用蒸发、加热、冷却或在溶液中添加另一组分以降低溶质的溶解度,使溶质从饱和的溶液中沉积,形成结晶或无定型粉末,该方法晶粒粒径分布范围仍较大,且易产生不同的晶型。

寻求制备结晶纯度高、粒度均匀、流动性好及具有精确粒径的超微粒子的方法成为研究热点。

超临界流体技术(SFT )是近年制备超细微粒、控缓释微球的新技术,其理论和实践工作正在开展超临界流体制备超细微粒技术的基本原理为:在SCF 形成的条件下,使溶质充分溶解成饱和溶液,降低压力,导致过饱和,使溶质微粒匀成核,制备出的微粒具有粒径分布窄、结晶度高、表面圆整等优点。

同时还能提高药物的化学纯度,降溶剂残留量。

由于SCF 具有巨大的可压缩性,可以通过调节压力、温度,方便地对溶液的过饱和度进行节,以控制粒径尺寸在一定范围内。

另外,通过控制不同的实验条件,微粒的晶型纯度也能达到很高水平根据应用方向的不同,超临界流体超细微粒制备技术可分为:超临界溶液的快速膨胀微粒制备技术(RESS - R apid E xpansion of S upercritical S olutions)、超临界反溶剂微粒制备技术(SAS - S upercritical A nti-S olvent ,包括了GAS 气体反溶剂、PCA 压缩流体反溶剂沉淀技术、SEDS 超临界流体增大溶液分散和ASES 气溶胶溶剂萃取系统等技术)、气体饱和溶液微粒制备技术(PGSS - P articles from G as S aturated S olutions)、膨胀液体有机溶液降压微粒制备技术(DELOS - D epressurization of an E xpanded L iquid O rganic S olution)、流体辅助微囊包装技术(FAME - F luid 技术的基础上开发出来的超细微粒制备新技术等。

超临界co2流体技术与纳米颗粒制备

超临界co2流体技术与纳米颗粒制备

超临界CO2流体技术与纳米颗粒制备引言纳米技术是21世纪最为活跃的研究领域之一。

目前,对纳米的研究主要停留在对纳米材料制造方法的探索和纳米材料物性的表征水平上,其中超临界流体技术成功地被应用于纳米颗粒的制备尤为引人关注。

超临界流体技术在纳米材料制备的过程中主要采用了对环境无污染的CO2和H2O,以取代传统的制备方法中所用的大量的有机溶媒,这对于人们普遍所关心的日益严重的环境污染问题来说具有重要的意义。

目前,有关超临界CO2的应用的报导比较多,这很大程度上是因为CO2的超临界操作条件比较容易实现(如下图所示):物质名临界温度(K) 临界压力(BAR)CO2304.2 72.8H2O 647.3 217.6此外,因为超临界状态的H2O可以高速地分解有机物质,故其更多地被用于无机材料制备领域:比如说,用于制备金属氧化物的微粒和纳米多孔性物质。

因此,相对於超临界的H2O 来说,超临界CO2更适合于有机纳米颗粒的制备过程。

目前,该技术已被用于有机或高分子材料的制备,并取得了令人振奋的成果。

超临界流体超临界流体(Supercritical Fluid ,SCF)是指物质处在临界温度和临界压力之上的状态,介于气态和液态之间,兼有气体和液体的某些物理性状:它即不是液体,也不是气体,但它具有液体的高密度,气体的低粘度,以及介入气液态之间的扩散系数的特征。

一方面超临界流体的密度通常比气体密度高两个数量级,因此具有较高的溶解能力;另一方面,它表面张力几近为零,因此具有较高的扩散性能,可以和样品充分的混合、接触,最大限度的发挥其溶解能力,又称为超临界流体或高密度气体(densegases)。

利用它的这种性质,在萃取分离过程中,溶解样品在气相和液相之间经过连续的多次的分配交换,从而达到分离的目的。

气体超临界流体液体密度[Kg/m3] 0.6-1 200-900 1000粘度[Ps.s] 10-510-5 -10-410-3扩散系数[m2/s] 10-510-7 -10-8<10-9热传导[W/mK] 10-310-3-10-110-1目前,超临界流体作为一种技术已被广泛地用于对复杂物质比如天然产物的分离提取、食品加工、环境监测、工业分析、印染工业等各个领域。

超临界CO2反溶剂法制备纳米TiO2微粒

超临界CO2反溶剂法制备纳米TiO2微粒

超临界CO2反溶剂法制备纳米TiO2微粒一、摘要本研究以0.4M的四异丙烷氧化钛为原料,添加Zony1 FSJ做为界面活性剂,以超临界流体反溶剂方法结合超临界CO2反微胞(reversed micelles)技术,改变反应温度、反应时间及反应压力,合成出不同粒径的非结晶态二氧化钛粉末。

制备得到的白色粉末使用透射电子显微镜观察其粒径,以XRD分析其结构,以EDS分析其成分。

由XRD分析得知所制备的粉末为非晶体状态,由EDS分析得知该粉末为二氧化钛。

由TEM观察发现所得粉末粒径小于10nm,且其粒径随着反应温度的增加而减少;反应压力越高,所得粉末的粒径越小;粉末粒径随着反应时间的增加而减少关键词:纳米TiO2、超临界CO2反微胞、超临界反溶剂二、简介半导体光触媒的发展已有30年了,其中以二氧化钛最受瞩目。

已有研究利用二氧化钛的能级高达3.2eV的特性,将TiO2制成电极,组成电化学光电池利用光电化学太阳能转换,将光能转换为化学能的原理,降解氰化物水溶液。

从此开启光触媒降解环境污染物的研究。

半导体材料TiO2是较佳的光触媒材料。

当半导体粒子的粒径降到临界半径之下约10nm,会表现出不同的特性,可以大大提升光触媒的催化能力。

纳米级TiO2光触媒制备方法有很多种,超临界流体反溶剂制备微粒方法是其中之一。

超临界流体技术最近在超细微粒制备应用中已成为非常热门的领域。

本文将以超临界流体反溶剂技术,结合超临界CO2反微胞(reversed micelles)方法,制备出纳米TiO2粉末。

三、实验1、TiO2的制备首先取四异丙烷氧化钛(98%)溶解在异丙醇中并稀释成0.4M的溶液。

取50ml的溶液放入高压容器内搅拌,将1ml界面活性剂FSJ逐滴加入,再将高压容器密封,升温至反应温度。

再将加压泵导入液态CO2,加压至反应压力,控制反应时间2 – 8小时,开始进行反应。

反应完成,得到乳白色液体,空气中干燥3 – 5天,得到白色凝胶。

实验超临界流体技术制备药物纳米颗粒

实验超临界流体技术制备药物纳米颗粒

实验超临界流体技术制备药物纳米颗粒超临界流体(SCF)指温度和压力处在临界点以上的流体,具有与液体相近的密度,与气体相近的黏度。

SCF的温度、压力稍有变化,其密度会有显著变化。

致使溶质在其中的溶解度发生明显变化。

SCF抗溶剂技术应用于药物微粉化,有着独特的优势,它能够克服传统制备方法如研磨、喷雾干燥法等技术缺陷,具有绿色环保、处理过程温和、操作条件易于控制,无有机溶剂残留等优点,有利于药物的稳定,尤其适用于温敏性药物。

制备出的药物粒子粒径小、粒径分布窄、粒子均一及表面圆整,现已越来越多地应用到药物的微细化和药物-聚合物复合载体的制备等领域。

超临界流体强制溶液分散法(olutionenhanceddiperionbyupercriticalfluid,SEDS)原理是:利用同轴通路的特制双层喷嘴,高速流动性的SCF把同时导入的活性物质溶液分散成小液滴并喷入沉淀槽,在减小液滴粒径的同时加快分散和膨胀速度,使雾化液滴和迅速混合同步操作,从而减小成核粒径,加速微粒的形成。

粒子尺寸和形态与Reynold数、溶液和SC-CO2流速、喷嘴结构等参数有关。

经由喷嘴的高速SC-CO2向流出喷嘴的溶液提供动能,以使其散裂成非常细小的雾滴,并加剧雾滴与SC-CO2的混合,同时SC-CO2作为抗溶剂向雾滴内部扩散造成溶液过饱和而沉淀出更为细小的微粒。

在这一过程中,利用SCF的化学性质和机械特性达到“增强喷雾”的效果,最终达到将微粒化的目的。

该方法在药用聚合物微粒、药物缓释微粒的制备方面已有了一定的应用。

一、实验目的1)了解使用超临界流体技术原理。

2)掌握超临界抗溶剂技术在药物微细化领域的应用。

3)熟悉超临界设备的构造。

二、实验内容1)超临界实验装置的安装和拆卸;2)甲氨蝶呤的微细化;3)微细化颗粒的观察。

三、实验时间步骤所需时间/h配制试剂、了解仪器、安装装置2调节系统平衡2药物微细化过程4收集样品、清洗仪器2药物颗粒形貌观察、粒度及其分布测试3四、实验原理超临界抗溶剂技术是以超临界流体作为反萃取剂,溶质与溶剂互溶,溶质在SCF中的溶解度很小;而溶剂在SCF中溶解度很大。

超临界流体技术在制备纳米功能材料中的应用

超临界流体技术在制备纳米功能材料中的应用

超临界流体技术在制备纳米功能材料中的应用一、引言纳米材料具有特殊而突出的物理、化学和生物学等性质,现已成为科技领域研究的热点之一,广泛应用于能源、制药、生物医学、催化、传感和材料等领域。

其中,制备纳米功能材料的技术水平成为影响成品性能的关键因素。

传统纳米材料制备方法存在着诸多局限,例如合成反应需要高温高压、控制纳米粒子大小和粒子形状等难题。

近年来,超临界流体技术在纳米材料制备方面得到广泛应用,因其在调控纳米材料粒径、表面形貌和结构方面具有强大的优势和独特性。

二、超临界流体技术简介超临界流体是指在一定的温度和压力下,气体和液体之间不存在明显的分界线,而形成的一种独特的状态。

由于超临界流体介于液体和气体之间,具有类似于两者的物理和化学性质。

当超临界流体的压力和温度控制在一定范围时,可以在相变时产生特殊的物理和化学效应,从而用于制备高质量的纳米功能材料。

三、超临界流体技术在制备纳米颗粒中的应用1、超临界流体微乳化技术制备纳米颗粒超临界流体微乳化法技术是将超临界流体和表面活性剂在特定环境下制成的乳液或微乳液的反应体系中,通过引入化合物前体来实现纳米材料的制备。

优于传统纳米颗粒合成方法的微乳化法技术,其生成的纳米颗粒在尺寸均一性、结构和形貌稳定性等方面具有超越性的表现,被广泛应用于纳米颗粒的制备、表面功能化修饰和药物载体的制备等。

2、超临界稀溶液混合法制备纳米颗粒超临界稀溶液混合法制备纳米颗粒的基本原理是将超临界碳化氢、超临界二氧化碳等作为分散介质,使其与上溶解度很低的某种物质混合,从而使该物质分解或聚合,最终形成高纯度、高活性的纳米材料。

此举可以避免反应物被稀释和限制反应物的扩散速度,系统的反应温度和压力都可以在比较宽波动范围内调控。

这一方法在非金属材料(碳、氮化物)和半导体材料的纳米粒子制备中有着显著的效果,制备的纳米颗粒粒径分布小、一致性高,并且质量稳定可靠。

四、超临界流体技术在制备纳米薄膜中的应用超临界流体蒸发法制备超薄膜技术是一种在超临界流体环境下完成的薄膜制备新技术。

超临界流体技术工作原理

超临界流体技术工作原理

超临界流体技术工作原理超临界流体技术,作为一种强大而又独特的工艺技术,被广泛应用于许多领域,如化工、能源、材料等。

本文将介绍超临界流体技术的工作原理和其在不同领域的应用。

一、超临界流体的定义和特性超临界流体是指温度和压力都超过其临界点的流体状态。

临界点是指液体和气体的临界温度和临界压力的交汇点。

在超临界状态下,流体的密度和粘度都显著减小,使其具备了特殊的物理和化学性质。

超临界流体具有以下特性:1. 较低的粘度和表面张力:超临界流体的粘度和表面张力远远低于常规液体,在流动和扩散过程中表现出优异的性能。

2. 较高的溶解力:由于超临界流体的密度较低,相对分子间的距离增大,使得其溶解能力更强,可以溶解更多的物质。

3. 可控的扩散性:超临界流体具有可调节的扩散性,可通过调节温度和压力来控制物质的扩散速率。

4. 易于回收:超临界流体在工艺操作结束后,通过降压冷却即可恢复为常温常压下的液体,易于回收利用。

二、超临界流体技术的工作原理超临界流体技术的工作原理基于超临界流体的特性,利用流体在超临界状态下的物理和化学性质进行工艺处理。

其主要原理包括溶解、萃取、反应和纳米粒子制备等。

1. 溶解:超临界流体在高压和高温下具有较高的溶解能力,可用于溶解固体物质或液体物质。

通过溶解过程,物质能够更均匀地分散在流体中,便于后续的处理和利用。

2. 萃取:超临界流体对不同物质具有不同的溶解能力,可用于有选择地提取目标物质。

以超临界二氧化碳为例,可以用于从天然植物中提取有效成分,如植物精油、天然色素等。

3. 反应:超临界流体的物理和化学性质可调节,可以提供适宜的反应条件。

通过在超临界条件下进行化学反应,可以实现高效、低能耗的反应过程,提高产品产率和质量。

4. 纳米粒子制备:超临界流体可用于制备纳米粒子。

通过调节温度、压力和溶液浓度等参数,使物质在超临界流体中形成亚微米级别的胶束,进而制备纳米颗粒。

三、超临界流体技术的应用超临界流体技术在众多领域具有广泛的应用,以下为几个典型的应用领域。

超临界流体技术在制备纳米微粒中的应用研究

超临界流体技术在制备纳米微粒中的应用研究

超临界流体技术在制备纳米微粒中的应用研究一、前言随着纳米科技的不断发展,研究人员对于纳米微粒的制备方法也越来越重视。

超临界流体技术是目前比较热门的一种制备纳米微粒的方法,其通过控制超临界流体的物理和化学性质来调控纳米微粒的制备过程,优点明显,得到了广泛的关注和应用。

本文将重点对超临界流体技术在制备纳米微粒方面的应用进行探讨。

二、超临界流体的基本概念与性质超临界流体是指高于其临界点温度和压力的流体状态,它具有介于气体和液体之间的性质。

与气体、液体和固体相比,超临界流体具有较高的扩散性、低粘度和高溶解力等独特的物理和化学性质。

在特定的温度和压力条件下,超临界流体的性质可以被调控来达到所需的目的。

三、超临界流体技术在制备纳米微粒中的优势1. 不使用有毒有害的溶剂在传统的化学合成方法中,通常需要使用大量的溶剂来达到纳米微粒的制备目的,但这些溶剂往往是有毒有害的,对于环境和人体健康都造成很大的威胁。

而超临界流体制备纳米微粒不需要使用溶剂,大大降低了有害物质的排放问题。

2. 制备高纯度的纳米微粒在超临界流体的制备过程中,由于没有其他物质的干扰,纳米微粒往往具有高纯度,不会受到其他杂质的干扰,保证了最终产品的质量。

3. 技术操作简单在超临界流体制备纳米微粒的过程中,不需要复杂的工艺操作和设备,制备成本相对较低,也方便了中小型实验室的应用。

四、超临界流体技术在制备纳米微粒中的应用1. 制备纳米材料超临界流体制备纳米材料的过程中,可以利用超临界流体的流动性和溶解性,控制反应的速率和温度等条件,从而得到所需大小的纳米材料,如氧化物纳米材料、金属纳米材料等,被广泛应用于催化、电极材料、磁性材料等方面。

2. 传统药物的包裹与改性药物的包裹和改性是超临界流体技术的另一个重要应用领域,在药物制剂中超临界流体技术可以通过控制超临界流体的物理和化学性质,从而实现药物的精准包裹和控制释放。

同样,超临界流体还可以用于传统药物的改性,如包裹药物以提高溶解度、稳定性等。

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超临界CO2流体技术与纳米颗粒制备
引言
纳米技术是21世纪最为活跃的研究领域之一。

目前,对纳米的研究主要停留在对纳米材料制造方法的探索和纳米材料物性的表征水平上,其中超临界流体技术成功地被应用于纳米颗粒的制备尤为引人关注。

超临界流体技术在纳米材料制备的过程中主要采用了对环境无污染的CO2和H2O,以取代传统的制备方法中所用的大量的有机溶媒,这对于人们普遍所关心的日益严重的环境污染问题来说具有重要的意义。

目前,有关超临界CO2的应用的报导比较多,这很大程度上是因为CO2的超临界操作条件比较容易实现(如下图所示):
物质名临界温度(K) 临界压力(BAR)
CO2304.2 72.8
H2O 647.3 217.6
此外,因为超临界状态的H2O可以高速地分解有机物质,故其更多地被用于无机材料制备领域:比如说,用于制备金属氧化物的微粒和纳米多孔性物质。

因此,相对於超临界的H2O 来说,超临界CO2更适合于有机纳米颗粒的制备过程。

目前,该技术已被用于有机或高分子材料的制备,并取得了令人振奋的成果。

超临界流体
超临界流体(Supercritical Fluid ,SCF)是指物质处在临界温度和临界压力之上的状态,
介于气态和液态之间,兼有气体和液
体的某些物理性状:它即不是液体,
也不是气体,但它具有液体的高密度,
气体的低粘度,以及介入气液态之间
的扩散系数的特征。

一方面超临界流体的密度通常比
气体密度高两个数量级,因此具有较
高的溶解能力;另一方面,它表面张
力几近为零,因此具有较高的扩散性
能,可以和样品充分的混合、接触,
最大限度的发挥其溶解能力,又称为
超临界流体或高密度气体
(densegases)。

利用它的这种性质,在萃取分离过程中,溶解样品在气相和液相之间经过连续的多次的分配交换,从而达到分离的目的。

气体超临界流体液体
密度[Kg/m3] 0.6-1 200-900 1000
粘度[Ps.s] 10-510-5 -10-410-3
扩散系数[m2/s] 10-510-7 -10-8<10-9
热传导[W/mK] 10-310-3-10-110-1
目前,超临界流体作为一种技术已被广泛地用于对复杂物质比如天然产物的分离提取、食品加工、环境监测、工业分析、印染工业等各个领域。

利用超临界CO2流体对微粒的尺寸及性能进行修饰
近年来,有不少关于超临界CO2技术用于纳米微粒制备的方法的报导。

总结起来,主要有以下几种方法(如下图所示) :快速膨胀法(RESS 法) ;降低溶解度法(GAS,SAS,PCA,SEDS法) ;过饱和溶液法(PGSS法) 等。

RESS(Rapid Expansion of Supercritical Solution) 法是纳米颗粒制备过程中最为常用的方法。

其过程可简单地描述为:溶质溶入高密度的超临界流体中,当含有溶质的超临界流体在通过喷嘴时进行急剧减压,溶质在溶剂中的溶解度大大降低(往往会降至原来的万分之一甚至更低),通过控制操作条件即可达到薄膜和微粒的制备。

这种方法往往要求:溶质的过饱和度不大且减压时的温度应低于溶质的熔点。

Matson等曾经有过利用超临界的H2O 制备硅和金属的氧化物颗粒;Young等也曾利用超临界的CO2 制备出数百纳米尺寸大小的药剂颗粒。

另一方面,由于大多数高分子物质在超临界CO2中的溶解度不大,大大限制了超临界流体在此领域的应用。

为了解决这一问题,最近有不少研究人员通过向超临界流体中加入有机溶媒或与CO2有亲和性的氟化表面活性剂以增加高分子物质的溶解度,很大程度上拓展了超临界流体的应用。

Kenji Mishima博士对此方法进行了许多大胆的改进,提出了(RESS-N, Rapid Expansion of Supercritical Solution with a Nonsolvent) 方法, 如图所示:
该方法将高分子物质溶解在超临界CO2流体和一种溶解能力不大的有机溶媒中,该高浓度溶液在通过喷嘴时快速减压,高分子物质由于溶解度急剧减小后残留在有机溶媒中形成一层由均一的球型颗粒构成的薄膜。

这种方法和传统的高分子颗粒的制备方法如乳化聚合法、悬浊聚合法不同,制备过程中引入了与高分子物质溶解度不大的有机溶媒。

GAS(Gas Antisolvent),SAS(Supercritical Antisolvent),PCA(Precipitation with a Compressed Fluid Antisolvent),SEDS(Solution Enhanced Dispertion by Supercritical Fluids) 等方法是用适当的有机溶媒将目标物质后,利用目标物在超临界CO2流体中溶解度较小这一特点,在喷嘴处当含有目标物质的溶液和超临界CO2流体接触后,目标物质析出、颗粒生成。

该种方法目前也被广泛地用于药剂、有机颜料等领域纳米颗粒的制备。

最近,Gupta等又在tanbark和药剂的颗粒制备研究中采用了SAS法和超声波振动法联用的方法SAS-EM法。

结果发现,在颗粒析出过程中采用超声波振动得出的颗粒比单纯采用SAS法得出的颗粒的粒子更小、更均匀。

但是,由于超临界CO2流体对目标物的溶解度较小,粒子生成过程中需消耗大量的CO2;此外,减压喷雾过程中CO2流体是逆流的,颗粒析出时常常造成喷嘴的堵塞,溶剂的连续回收也变得非常困难。

PGSS(Particle from Gas Saturated Solution) 法是将高分子物质溶入超临界CO2流体中,含饱和汽的高分子溶液在通过喷嘴时一经释放,即迅速生成微粒。

这种方法特别适用于环氧树脂的微粒制备,Ferro公司的Mandel等已成功地将此技术工业化,但这种方法不适用于在超临界流体中有较大溶解度的高分子物质的颗粒制备。

W/C 乳化聚合法微粒制备
自DeSimone等将亲CO2流体的氟化高分子界面活性剂引入微粒制备以来,有关应用超临界CO2流体进行材料合成的研究引起了人们的广泛兴趣。

Johnston运用含有亲CO2流体的氟基和亲水基的氨基羧酸全氟乙烯(PFPE) 作为界面活性剂,在超临界CO2流体中形成w/c(water-in-carbon dioxide) 乳胶,此时乳胶的水相中含有大约67,000个胶粒体。

乳胶体系的内部是界面活性剂的离子性的官能团和与之紧密结合的水相,中心由鞣革性的水相构成,如下图所示:
近来应用超临界CO2流体中形成的乳胶作为媒介的化学反应也引起了人们的广泛关注。

表面活性剂的存在,使原来不溶或难溶于无机物质和高分子可以稳定的存在于超临界CO2流体中,反应体系里物质的传递也成为可能。

此外,和超临界CO2流体-H2O的反应体系相
比,超临界CO2流体-H2O-表面活性剂体系的粘度大的多,超临界CO2流体中乳化相中的反应的活性也很大程度的得以提高。

运用这种方法,可以用于对许多稀有金属微粒子的制备。

超临界CO2流体中高分子聚合纳米微粒制备
自DeSimone提出向超临界CO2流体中加入氟化合物界面活性剂用来制备颗粒以来,已有许多种类的高分子颗粒得已制备。

采用超临界CO2流体作为反应介质可以通过控制压力除去体系中富裕的单体及寡聚物,对高分子的分子量进行控制;此外,由于超临界CO2流体的固有惰性,实际反应过程中可避免由於自由基的连锁反应而带来的杂质。

但大多数这类离子表面活性剂和CO2流体相溶性较差,不能稳定的以乳化或悬浊状态存于CO2流体中,高分子单体的分散和重合十分困难。

虽然有许多研究人员对这类表面活性剂进行了很多改性工作,开发出了如亲CO2流体的氟基和硅烷基取代的表面活性剂。

但这些物质制造成本较高,不适用工业化。

因此,目前开发出新的适于生产的高分子颗粒制备方法尤为重要。

Kenji Mishima 博士最近在甲基丙烯酸缩水甘油酯的微粒制备过程中,向CO2流体中加入了异丁烯酸,通过控制异丁烯酸的浓度,成功制备出了数百纳米大小的球形颗粒。

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