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超临界流体取得创新性突破
2002年44期 发行日期:2006-04-17
超临界流体研究取得创新性突破    超临界流体是国际上公认的绿色技术,此类技术的推广和应用对
    超临界流体是国际上公认的绿色技术,此类技术的推广和应用对环保具有十分重要的意义。然而,如今超临界技术远没有起到其应有的作用,主要是还有一系列重大问题有待研究和解决。目前,超临界流体性质的研究和技术的开发应用已引起了国内外普遍的关注。   中国科学院化学所自行设计、研制了超临界流体相平衡测定装置、流体量热计、化学反应装置、超临界流体制备高分子和纳米材料装置,以及适用于多种光谱原位研究的高压样品池等。以此为基础,在超临界流体体系相行为与分子聚集、超临界态化学反应、超临界流体制备特殊高分子材料及纳米材料等方面取得一系列重要成果。  对多个混合超临界流体的不同性质进行研究,发现在混合物临界点附近,混合流体的等容热容、混合流体中的化学反应热力学和动力学具有奇异性质。   研制了测定溶质在超临界流体中溶解热量的量热计,并对萘和1,4-萘醌等溶质在超临界CO2中的溶解热进行了测定,研究了乙醇、丙酮等共溶剂对溶解热的影响,发现极性共溶剂的加入使溶质溶解过程的放热量大幅度降低,这与常规体系正好相反。在此基础上,得到了共溶剂的作用是熵效应这一新的重要结论,对共溶剂的作用机理提出新的观点。   发现超临界CO2可以诱导高分子形成反向胶束,其最大特点是胶束的生成与破坏可用压力进行控制和调节。同时,利用这类反向胶束体系,成功地制备了金的纳米粒子。  利用超临界技术制备了一系列常规方法无法或难以制备的高分子共混物和具有互穿网络结构的共混物,其相尺寸在10~50nm之间,这些共混物具有良好的机械和力学性能。  开发了用超临界CO2 直接从反向胶束中回收纯的纳米粒子方法,该法具有操作简单,产物粒径小且容易控制、表面活性剂容易循环利用等优点。  用室温离子液体为电解质,将超临界CO2和水电解成甲酸和氢气等重要化工原料,此过程没有环境污染,为CO2的利用开辟了一条新途径。  这些成果不但对超临界流体及相关理论的发展具有重要意义,而且将有效地促进超临界流体技术在各方面的应用。其中一些应用性成果具有完全的自主知识产权,达到国际领先水平。2001年以来,发表相关SCI论文50余篇,申请专利11项。(陈)



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