超临界流体.ppt

超临界流体,介绍与应用 （制药10-2班丁辉20103471）,介绍,纯净物质要根据温度和压力的不同，呈现出液体、气体、固体等状态变化在温度高于某一数值时，任何大的压力均不能使该纯物质由气相转化为液相，此时的温度即被称之为临界温度Tc；而在临界温度下，气体能被液化的最低压力称为临界压力Pc在临界点附近，会出现流体的密度、粘度、溶解度、热容量、介电常数等所有流体的物性发生急剧变化的现象当物质所处的温度高于临界温度，压力大于临界压力时，该物质处于超临界状态温度及压力均处于临界点以上的液体叫超临界流体(supercritical fluid，简称SCF)应用一：超临界流体萃取技术,（1）超临界流体萃取的原理超临界流体(SCF)是指处于临界温度(Tc)和临界压力(Pc)以上，其物理性质介于气体与液体之间的流体这种流体(SCF)兼有气液两重性的特点，它既有与气体相当的高渗透能力和低的粘度，又兼有与液体相近的密度和对许多物质优良的溶解能力溶质在某溶剂中的溶解度与溶剂的密度呈正相关，溶质在SCF中的溶解度也与此类似因此，通过改变压力和温度，改变SCF的密度，便能溶解许多不同类型的物质，达到选择性地提取各种类型化合物的目的。

超临界二氧化碳萃取流程图,SFE的基本流程是：由钢瓶提供高纯液体（CO2）经高压泵系统，流入保持在一定温度（高于Tc）下的萃取池在萃取池中可溶于SCF的溶质扩散分配溶解在SCF中，并随SCF一起流出萃取池，经阻尼器减压获升温后进入收集器，多余的SCF排空或循环使用二、超临界流体技术的应用,SFE-CO2技术的主要应用范围 （1） 食品工业 1 咖啡中咖啡因的脱除2 啤酒花有效成分的提取3 植物油脂的萃取4 生理活性物质的提取5 色素的提取6 香精香料的提取7在食品分析方面的应用（2 ）医药、化妆品 1在生物活性物质和天然药物提取中的应用 (EPA、DHA 沙棘油 、γ-亚麻酸 、β-胡萝卜素等 )2在手性药物合成中的应用 3在药剂学中的应用 4在药物分析中的应用 （3） 化学工业,应用二：超临界流体制备纳米材料,纳米材料是指任一维的尺寸达到100nm以下的材料当物质进入纳米级别，其在催化、光、电和热力学等方面都出现特异性而超临界流体对状态参数的改变十分敏感，温度和压力的微小变化就会使流体的性质发生较大的改变，不仅是其溶剂化性能的改变，也包括其介电性能等物理化学性能的改变超临界流体所具有的可调节性以及低的表面张力，优异的表面润湿性能、高扩散性都使得其成为合成和制备纳米材料潜在的良好介质。

纳米微粒的制备,1.超临界溶液快速膨胀(rapid expansion of supercdtical solutions ， RESS)法其原理是：将溶有制备纳米材料所需溶质的超临界流体(SCF)溶液快速膨胀降压，使该溶液在极短的时间内达到高度过饱和状态，从而使溶质以颗粒形态析出2.超临界抗溶剂法超临界抗溶剂过程(supercritical anti- solvent pmcesses，SAS）的其基本原理为：高压二氧化碳：在许多有机溶剂中溶解度很大，溶解的二氧化碳，使有机溶剂发生膨胀，其内聚能显著降低，溶解能力降低，从而形成结晶或无定型沉淀由于成核的推动力是过饱和度，金属盐的水合反应生成金属氧化物的溶解度相对较小，因此根据常规的成核理论，在溶液中可形成细微粒3.超临界流体反胶束或微乳法制备纳米材料用于制备超细颗粒的超临界流体反胶束或微乳(SCF reverse Inicelle or microemulsion)体系一般由3个组分：表面活性剂、水和SCF制备超细颗粒的机理为：当含有反应物的两个反胶束或微乳混合后，由于胶团的碰撞，在反胶束或微乳颗粒间发生质量传递，这一传递过程非常快，在混合过程中就发生了化学反应，反应结果是在反胶束或微乳的水核中生成纳米颗粒，其大小与水核的大小相当，最小只有几纳米。

溶于二氧化碳的表面活性剂的研发，使得基于二氧化碳的乳液聚合成为现实4.制备纳米催化剂近年来新兴的溶胶-凝胶技术在制备纳米催化剂方面得到了众多关注，主要是由于其操作简单、成本低廉、工艺温度较低以及改变操作参量可以灵活控制最终产品的结构和尺寸。