超临界流体及其在超细颗粒制备中的应用.ppt

文档介绍：超临界流体沉积技术
学生:孙海
导师:孙公权研究员
辛勤研究员
Seminar Ⅰ

超临界流体
主要内容
超临界流体
RESS
GAS
超临界流体
Pressure/(P)
Temperature/(T)
Pc
Solid
Liquid
Gas
Triple Point
Tc
Critical Point
Supercritical Region
Pressure-Temperature diagram of a ponent
超临界流体
超临界流体
物质处于其临界温度(Tc)和临界压力(Pc)以上状态时,向该状气体加压,气体不会液化,只是密度增大,具有类似液态性质,同时还保留气体性能,该种流体即为超临界流体。
超临界流体的性质
性质
气体
超临界流体
液体
,15~30℃
Tc, Pc
Tc, 4Pc
15~30℃
密度/(g/mL)
粘度/[g/()]
扩散系数/(cm2/s)
(~2) × 10-3
(1~3)×10-4
~
~
(1~3) ×10-4
×10-3
~
(3~9) ×10-4
×10-3
~
(~3) ×10-2
(~3) ×10-5
超临界流体
超临界流体具有液体对溶质有比较大的溶解度的特点,又具有气体易于扩散和运动的特性。
在临界点附近,压力和温度微小的变化都可以引起流体密度很大的变化,并相应的表现为溶解度的变化。
超临界流体
超临界流体的应用
1 化学反应
2 萃取: 食品工业、生物工程
3 超细颗粒的制备:(RESS,GAS)
晶体成核动力学
超临界流体沉积技术Ⅰ-快速膨胀法(RESS)
RESS过程原理:
利用溶质的溶解度随SCF密度变化的关系,当从超临界流体状态迅速膨胀到低压、低温的气体状态,溶质的溶解度急剧下降,使溶质迅速成核和生长成为微粒而沉积。
RESS应用条件:
只要能形成超临界溶液的溶剂-溶质系统,压力一般为Pc的3~7倍。
RESS常用超临界流体:
CO2,乙烯,丙烯,丙烷,戊烷,CHF3,乙醇,水等
超临界流体沉积技术Ⅰ-快速膨胀法(RESS)
valve
Compound dissolved
in SCF
high p
low p
fluid expands
to gas, disappears
particles
solidify
流速极大(超音速),膨胀时间极短(10-8~10-5s),产生强烈的机械扰动和极大的过饱和比
前者形成均一成核条件,粒径分布窄;
后者导致产生微细颗粒。
超临界流体沉积技术Ⅰ-快速膨胀法(RESS)
过程条件的影响
1 溶质浓度
2 膨胀前的温度
3 膨胀后的温度
4 膨胀后和膨胀前压力
5 携带剂