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关于 页码,2/3 超临界流体 0.20.9 0.001-0.0001 0.0001-0001 液体 0&-1.0小于0.00001 0.01 表1超临界流体与气体液体物理性质的出较 从上表给出的物理性质比较中可看出超临界流体的密度,扩散系数, 黏度等恰好位于气体与液 体之间。 物质在超临界状态下具有的特殊性质是它们超乎寻常的溶解力,它们的溶解能力是密度的函 数,将超临界流体作为化学反应中的溶剂并利用化学平衡中的超临界效应,可以在一定范围内控制 并调整反应的平衡常数,变换若干平行反应网络的选择性。 超临界流体还可以用于沉积金属界面膜, 为光学 ,电子学以及材料科学等领域提供性能更加伪 越的功能材料,例如T02膜。与其他金屈氧化物的沉积方法比较,在超临界流体中形成沉积膜 的特点可以概括为: (1) 高溶质浓度下,快的沉积速度。 (2) 低的沉积温度和得到薄而均匀的沉积膜。 所以, 超陶 流体沉积金属界 面膜与以往的办法相比有很大优势,例如使用TTP(钛酸四 丙脂)生产T02膜,若采用化学蒸汽沉积法(CD法,目前使用最多),沉积速度一般在0.01至几微 米/小时之间,若利用超临界的C02与异丙醇混合物对溶质强烈的溶解力,使得TTIP在这种超临界流 体中基板表面浓度可达0.02mo1每平方厘米,该值比在CVD法中约大1000一5000倍,当形成雾滴的直 径在30m左右时,流体为均匀的单一相,此后,膜形成的速度非常快,当T小于300摄氏度并在时间 不足10分钟的条件下得到了由大小为200至00纳米的粒子所构 的厚度为 到2微米的均匀锐钛矿结 构的薄膜。由此可见,将超临界流体用于沉积膜有其他方法无法比拟的优点。 超临界流体还可以作为乳状液中的连续相,形成的微乳状液或反向胶束具有在普通介质中所不 具备的特殊性质。选择乙烷(临界温度为32.4摄氏度)为超临界溶剂,研究发现,超临界流体中的 反向胶束性质与普通溶剂中的有很大差别: 溶剂的密度和黏度都有所提高 (2) 同样的压力范围内,在超临界条件下的扩散系数增大的幅度大于在溶液条件下扩散系 数增大的幅度。 如表2: 压力(100Pa)扩散系数(10平方米/秒) 1.41 298K 287 1.43 314 1.37 344 1.37 227 1.38 1.46 310 285 1.49 4 1.52 34 1.55 (3)在超临界乙烷中胶束的水化半径都大于在液体乙烷中的,在提高乙烷的压力时,超临界乙烷 中水化半径减小的速度比在液体乙烷中要快的多。 反向胶束在很多领域有重要作用,加它可以作为气相 色谱中的流动相。 可以用于蛋白质在水溶液中的分离,还以 file://E:\TDDOWNLOAD\dsbg\dsbg10.htm 2008-4-22 表1    超临界流体与气体液体物理性质的比较 从上表给出的物理性质比较中可看出超临界流体的密度,扩散系数,黏度等恰好位于气体与液 体之间。      物质在超临界状态下具有的特殊性质是它们超乎寻常的溶解力,它们的溶解能力是密度的函 数,将超临界流体作为化学反应中的溶剂并利用化学平衡中的超临界效应,可以在一定范围内控制 并调整反应的平衡常数,变换若干平行反应网络的选择性。      超临界流体还可以用于沉积金属界面膜,为光学,电子学以及材料科学等领域提供性能更加优 越的功能材料,例如    TiO2膜。与其他金属氧化物的沉积方法比较,在超临界流体中形成沉积膜 的特点可以概括为: (1) 高溶质浓度下,快的沉积速度。 (2) 低的沉积温度和得到薄而均匀的沉积膜。。 所以,使用超临界流体沉积金属界面膜与以往的办法相比有很大优势,例如使用TTIP(钛酸四 丙脂)生产TiO2膜,若采用化学蒸汽沉积法(CVD法,目前使用最多),沉积速度一般在0.01至几微 米/小时之间,若利用超临界的CO2与异丙醇混合物对溶质强烈的溶解力,使得TTIP在这种超临界流 体中基板表面浓度可达0.02mol每平方厘米,该值比在CVD法中约大1000—5000倍,当形成雾滴的直 径在30mm左右时,流体为均匀的单一相,此后,膜形成的速度非常快,当T小于300摄氏度并在时间 不足10分钟的条件下得到了由大小为200至400纳米的粒子所构成的厚度为1到2微米的均匀锐钛矿结 构的薄膜。由此可见,将超临界流体用于沉积膜有其他方法无法比拟的优点。 超临界流体还可以作为乳状液中的连续相,形成的微乳状液或反向胶束具有在普通介质中所不 具备的特殊性质。选择乙烷(临界温度为32.4摄氏度)为超临界溶剂,研究发现,超临界流体中的 反向胶束性质与普通溶剂中的有很大差别: (1) 溶剂的密度和黏度都有所提高。 (2) 同样的压力范围内,在超临界条件下的扩散系数增大的幅度大于在溶液条件下扩散系 数增大的幅度。 如表2: (3) 在超临界乙烷中胶束的水化半径都大于在液体乙烷中的,在提高乙烷的压力时,超临界乙烷 中水化半径减小的速度比在液体乙烷中要快的多。       反向胶束在很多领域有重要作用,如它可以作为气相 色谱中的流动相,可以用于蛋白质在水溶液中的分离,还以 超临界流体 0.2—0.9 0.001—0.0001 0.0001—0.001 液体 0.8—1.0 小于0.00001 0.01 压力(100KPa) 扩散系数(10平方米/秒) 298K 224 255 287 314 344 1.42 1.41 1.43 1.37 1.37 310K 227 254 285 314 344 1.38 1.46 1.49 1.52 1.55 关于 页码,2/3 file://E:\TDDOWNLOAD\dsbg\dsbg10.htm 2008-4-22
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