南通⊙仪创实验仪器有限公司是以设计、制造超临界流体装置和石油科研仪器为主的新型技术企业，产品用于新材料、新能源以及国防、医药、食品、石油化工等领域。企业始终坚持“创新进取，与时俱进”的发展方针，专注于产品的拓展、升级。利用成熟的智能科技和现代化仪器设计理念。
历经多年的坚实运营，在超临界流体应用和石油行业等方面积累＠ 了丰富、宝贵经验，先后形成具有很强竞争力的产品，如超临界气凝胶干燥、超临界萃取、超临☆界清洗、水氧化、反应等系列产品。为帮助您顺利采购超临々界流体设备，隆重推出超临界流体设备选型参考手册，供您参考。
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超临界流体(SupercriticalFluid,简称SCF)是指温度和压力同时高于临界值的流体,也就是压缩◥到具有接近液体密度的气体。处于超临界状态时,气液两相性质非常接近,以至于无法分辨,所以称之为超临界流体。超临界流体的许多物理化学性质∑介于气体和液体之间,并具有◥两者的优点,如具有与液体相近的溶解能力和传热系数,具有与气体相近的黏度系数和扩散系数,同时它也具有区别于△气态和液态的独特的性质:在临ξ界点附近压力的微小变化可︼导致密度的巨大变化,因此可以方便地调节压力和温度,得到处于气态和液态之间的任一密度,来控制超临界流体的黏度、介电常数、扩散系数和溶解能力●等物理化学性质。与常用的有机溶剂相比,超临界流体√特别是SC-CO2、SC-H2O还是一种环境友好的溶剂,萃取物绝无残留溶媒,同时也防ξ止了提取过程对人体的毒害和对环境的污染,符合当今“绿色环保”、“清洁生产”、“回归自然”的高品位◢追求。正是这些优点使得超临界流体具有广泛的应用潜力。
1. 超临界流体萃取与分离
超临界流体萃取(SuperiticalFluidExtreaction,简称SFE)是利用╳处于临界压力和临界温度以上的流ξ 体具有特异增加的溶解能力而发展出来的化工分离新技术。在临界点附近,体系温度和压力发生微小变化即可改变萃取剂的密度,从而导致物质溶解度发生显◥著变化,从而达到萃取和分离的目的。SFE无论是在溶解能力和传递性能,还是在溶剂回收和产品纯度等方面,与传统的分离方法相比,都具有许多不可比拟的特殊优点。SCF的萃取能力取决于流体∏的密度,易通过调节温度和▓压力两个控制参数来随意控制流体的密度,进而控制超临界萃取溶解能力,同时可借助不同的夹带剂来调节SCF的极性改变其萃取范围等
SFE作为一种有诱人》工业应用前景的分离提纯技术在天然色素、香精香料、挥发油、中草药、金属离子的提取等↘方面得到了广泛的应用,有的已达到了工业化水平。其中的主要影响因素有温度、压力、萃取←物的颗粒大小,萃取时间、夹带剂(改性剂)、流体的流量,应综合▅考虑得出萃取与分离的条件。下面以中草药研究中生物碱类、挥发性油的超临「界流体萃取为例来介绍超临界流体在萃取与分离方面的应用。
2. 材料制备
与超临界流体在萃取方面的应用比较起来,超临ζ界流体在材料制备方面的应用发展相对较迟一些。研究表明,材料←在超临界流体中与在常用溶剂中制备比较得到的晶形、颗粒度、抗烧▓结能力等性质大不相同,超临界流体中可得到小的♂高度微晶化的颗粒。而在常用溶剂中,则得到团聚或非晶态ζ 的颗粒,这些颗粒的粒径分布较宽,这对ζ材料的性质是不利的。
2.1 金属薄膜材料的制备
金属薄膜材料的制备是一个具有重要意义的』研究领域。通常的制备方法是金属有机化学气相沉积法(MOCVD),要制备出性能良好的∞薄膜材料,MOCVD要求有机金属前体具有挥发性高、热稳定性好等特点,而有时这些〓要求并不能得到满足,同时有机物的残留对环境有害。为克服︽这些缺点,研究者探索出超临界流体化学相沉积法(SFCVD)。SFCVD一般包括4个步骤:有机金属络合物溶解在超◆临界流体中;借助超临界流体输送到反应室中;超临界流体快速膨胀(RESS),形成有机金属络合物的极小颗粒;小颗粒在底物上分解并形成薄膜。与MOCVD相比,SFCVD具有许多优点:可使用挥发性较低的前体;超临界流体(如SCCO2)的低临界温度可使用稳㊣ 定性较差的前体;较高的气相浓度使形成薄膜的速度快;对环境无污染⌒▆。此外,SFCVD还可以用于制各合金薄膜。
2.2 超微粉卐体的制备
超微粉体指粒径在1～100nm间的颗粒,表现出的表面效应、体积效应、量子效应和宏观╲遂道效应,使其具有与宏观颗粒不同的性质。超临界流体技术(SFE)制备超微粉体是一项新技术,它利用SCF较好的溶解能力和扩散能力,制备出性〓能优异的超微粉体。超微粉体的成功研制,在材料、化工、电子、生物、医学等领域得到了№广泛的应用。按其工艺原理可分为:SCF快速膨胀△法(RESS),SCF反溶剂法(SAS)和SCF微乳液法。成晓玲等对超临界流体技术制备超微粉体的研究进展做了一个综述,介绍了超卐临界流体快速膨胀法(RES),超临界流体反溶剂法(SAS)和超临界流体微乳液〖法制备超微粉体的原理及应用。总之,SCF技术可以实现低温下制备纳米颗粒,尤其适用于生※物、制药、食品以及具有光学特性的超微粉体的制备。在制备过ζ 程中颗粒的生物活性及物性损↑失较小,且制备出的粉体粒径均匀,粒径【分布窄。
2.3 用超临界CO2制备药丸外壳
药物上聚合物外壳可保护药中卐活性成分和避免输送过程中受损害,但是通∴常所用的热涂法往往会损伤药物的活性成分。应用超临界浇注在严格控制直径的药物聚合物Ψ 粒子上,将药物和聚合物粉末在31℃和0MPa压力的CO2罐中混合,然后在2.0MPa压力下以喷雾状释放进入膨▓胀容器中,从而制得药◤丸外壳。
3. 化学反应
超临界流体中的化学反应,与普通介质中的化学反应相√比,有其独特之处,在SCF的化学反应是一个非常有价值的研究领域。其中SCF的选取依据尚⊙处于探索之中,其中比较多的是二氧化碳和水。超临界二※氧化碳(SC-CO2)和超临界水(SC-H2O)扩散系数大,粘度远小,惰性好,有极好∞的溶解能力和溶解选择性,可以提高反应物浓度,加速反应,且越①靠近临界点,反应速率越快;调节压力(或温度)两个参数来■控制其活性,能及时地将反应产物从反应体系中分离,以获得较大的转化率和高选择性,然后【再回复到原来的反应条件继续反应,达到反应和分离一体化。在超①临界流体中的化学反应,研究的较多的是氢化反应、氧化反应、聚合反应、酶催化反应和自由基反应,在这些反应○中,速率大大提高,选择专一性增↓强,产率也明显提高。
4. 环境治理
超临界】水氧化是一种对有机废料处理的新技术,优点是被处理的有机物和氧在超临界水中完〖全互溶,在400℃～600℃时,可使有机物迅速地转化为水,N2、CO2和无机盐等无毒◎物质,可用于处理酚类化合物、卤代烃化合物等。与传统湿¤式空气氧化法、焚烧法和生化处理法相比,具有明⌒ 显的优势。
