第五部分——超临界流体技术用于材料加工和制备讲述.ppt

花椒油微囊化 纤维素微细颗粒 纤维素微细颗粒 壳聚糖颗粒形貌 包含香兰素壳聚糖颗粒 包含薰衣草壳聚糖颗粒 应用实例4 药物硝苯地平纳微颗粒 药物颗粒纳微化。提高溶解速度、提高药物利用 改变固型、物性 纳微颗粒制剂。控制颗粒尺寸、结构等， 提供不同给药途径 硝苯地平 PCL：硝苯地平=2:1 硝苯地平颗粒形貌 PCL：硝苯地平=1:9 硝苯地平颗粒形貌与溶解 应用实例5 PCL纳微颗粒 应用实例6 超临界流体重结晶提纯胆红素和微细化 5.2 超临界流体干燥制备气凝胶（aerogel ） 超临界流体脱溶剂干燥的特点 溶胶-凝胶法（Sol-gel）、脱溶剂制备。凝胶网络结构充满着溶剂。 传统的干燥方法：溶剂挥发时在凝胶网络的毛细管内形成弯曲液面，产生附加压力，使粒子相互挤压、集聚，从而使得原有的凝胶网络结构塌陷。传统的方法很难阻止凝胶的收缩和破裂。在宏观上表现为原有的基础粒子变大、空隙大量减少、比表面积大幅下降。 超临界流体干燥方法：由于超临界流体能与溶剂混溶，无气液界面，无表面张力。在离开凝胶界面时无相变，因此制备的凝胶微结构无塌陷。在宏观上比表面大、纳米微孔分布均匀、大孔容的气凝胶。 气凝胶的特点及应用 特点 （1）重量超轻。像“冻结的烟”，体密度在0.003-0.500 g/cm-3范围内可调。 （例如密度小于3kg/每立方米，不到空气密度（0.0129 g/cm-3）的2.5倍；干燥的松木密度（500千克每立方米）是它的150余倍 ）。最高纪录每立方厘米3毫克 。 （2）优异的隔热性能。气凝胶中80%以上是空气（最高记录99.8%），所以有非常好的隔热效果，一寸厚的气凝胶相当39块普通玻璃的隔热功能。即使把气凝胶放在玫瑰与火焰之间，玫瑰也会丝毫无损。 （3）低折射、高透光。 （4）坚韧耐用。可以承受相当于自身质量几千倍的压力 应用 （1）航天。耐热（硅凝胶可经受1400度）；隔热材料（掺碳气 凝胶的热导率可低达0．013w/m·K 。掺入二氧化钛可使硅气 凝胶成为新型高温隔热材料，800K时的热导率仅为0．03w/m·K ） （2）催化。纳米微粒、高比表面积(600—1000 m2/kg) （3）环保 。“超级海绵”，吸附有害物。 5.3 超临界流体改性高分子材料 超临界流体改性高分子特点 （1）聚合物因吸收超临界流体而膨胀，形成微孔密度更高、孔径更小的发泡材料。 （2）改善聚合物晶型。 5.3.1超临界CO2在聚己酸内酯中的溶解 上：333K 下：313K 5.3.2超临界CO2膨胀PP和PP/LDPE材料 PPc材料，155度，16MPa PP/LDPE复合材料，140度，25MPa 纯PP材料，140度，25MPa * 第五部超临界流体技术 用于材料加工和制备 一百多年前的Hannay和Hogarth在首次报道固体溶解在SCF时就观察到，当SCF的压力升高时，无机盐如氯化钴、碘化钾等溶解在超临界乙醇中，当压力降低时，物质析出象“雪花”一样。这就是当时观察到的均相成核结晶过程。 1959年，Klgin和Weistock首次指出超临界乙烯将有机物水溶液分离成水相和有机相，被称作“超临界流体盐析”。 1981年，Krukoni首次指出超临界流体盐析结晶将成为一种处理不易粉碎的有机物的新方法。并在这方面做了大量的工作。大量物质如淄族化合物，染料和聚合物在超临界流体中重结晶于83年和84年均有报导。 5.1 超临界流体沉析制备纳微颗粒材料 两个过程 根据重结晶过程SCF作用的不同，超临界流体沉析制备微细颗粒过程分为二种过程： （1）超临界流体作萃取剂萃取，然后快速膨胀超临界流体溶液过程（Rapid Expandion of Supercritical Solution,简称RESS过程）。此过程适用于物质能直接溶解于SCF的体系。 （2）超临界流体作稀释剂（抗溶剂）重结晶过程（Gas Antisolvent Recrystallization，简称GAS重结晶过程）。此过程借助于第二种溶剂溶解物质，适用于不溶于SCF体系物质的重结晶。 超临界流体沉析过程与传统方法比较最大的区别是产生过饱和度的方法不同，后者利用温度而前者则利用压力，从而形成自己