Sản xuất bột và màng phim bằng sự mở rộng nhanh của các dung dịch siêu tới hạn

Journal of Materials Science - Tập 22 - Trang 1919-1928 - 1987
Dean W. Matson1, Robert C. Petersen1, Richard D. Smith1
1Chemical Methods and Separations Group, Chemical Sciences Department, Battelle, Pacific Northwest Laboratories, Richland, USA

Tóm tắt

Một quy trình mới sử dụng sự mở rộng nhanh của dung dịch chất lỏng siêu tới hạn (RESS) được mô tả để sản xuất bột mịn và màng phim thông qua quá trình kết tủa không cân bằng nhanh chóng của các hợp chất không bay hơi từ các dung dịch khí dày đặc khi mở rộng. Nhiều tham số mở rộng dung dịch chất lỏng, bao gồm bản chất của chất tan và dung môi, nồng độ chất tan, nhiệt độ mở rộng và cấu hình vòi phun mở rộng, đã được chứng minh là ảnh hưởng đến đặc tính sản phẩm của các vật liệu được hình thành trong quá trình RESS. Các điều kiện thuận lợi cho việc hình thành màng phim bao gồm dung dịch rất loãng và vòi phun ngắn tối thiểu hóa thời gian lưu giữ trong quá trình mở rộng. Việc hình thành hạt được ưa chuộng bởi các dung dịch có nồng độ cao hơn. Quy trình này đã được chứng minh là có thể sản xuất các sản phẩm có hình thái khác nhau rõ rệt thông qua việc điều chỉnh các tham số RESS, và các ví dụ về SiO2, GeO2 cùng nhiều vật liệu polymer khác nhau được trình bày. Các đặc điểm độc đáo của quy trình RESS liên quan đến các phương pháp sản xuất bột và màng phim khác được mô tả và các ứng dụng tiềm năng được thảo luận.

Từ khóa

#sản xuất bột #sản xuất màng phim #dung dịch siêu tới hạn #kết tủa không cân bằng #hình thái sản phẩm

Tài liệu tham khảo

G. M. Schneider, E. Stahl andG. Wilke, “Extraction with Supercritical Gases” (Verlag Chemie, Deerfield Beach, Florida, 1980). U. Van Wassen, I. Swaid andG. M. Schneider,Agnew. Chem. Int. Ed. Engng 19 (1980) 575. M. E. Paulaitis, J. M. L. Penninger, R. D. Gray andP. Davidson (eds), “Chemical Engineering at Supercritical Fluid Conditions” (Ann Arbor Science, Ann Arbor, Michigan, 1983). J. B. Hannay andJ. Hogarth,Proc. R. Soc. (London) 30 (1880) 178. M. E. Paulaitis, V. J. Krukonis, R. T. Kurnik andR. C. Reid,Rev. Chem. Engng 16 (1983) 179. C. E. Lapple,Trans. Amer. Inst. Chem. Engng 39 (1943) 385. O. F. Hagena andW. Obert,J. Chem. Phys. (1972) 1793. L. G. Randall andA. L. Wahrhaftig,Rev. Sci. Instrum. 52 (1981) 1283. H. Ashkenas andF. S. Sherman, “Proceedings of the 4th International Symposium on Rarefied Gas Dynamics”, Vol. II, edited by J. H. deLeeuw (Academic, New York, 1966) p. 84. G. C. Kennedy,Econ. Geol. 45 (1950) 629. R. O. Fournier andJ. J. Rowe,Amer. Mineral. 62 (1977) 1052. J. V. Walther andH. C. Helgeson,Amer. J. Sci. 277 (1977) 1315. R. K. Iler, “The Chemistry of Silica” (Wiley, New York, 1979) p. 465. G. W. Morey,Econ. Geol. 52 (1957) 225. L. H. Bangert, J. L. Lundberg, J. D. Muzzy, G. H. Hoyas, L. H. Olson andW. D. Freeston Jr., “Advanced Technology Applications in Garment Processing”, NSF Technical Progress Report, NSF/RA-770428, 1977. R. C. Petersen, D. W. Matson andR. D. Smith (Abstract) American Chemical Society, 191st National Meeting (1986). S. Yajima, Y. Hasegawa, J. Hayashi andM. Iimura,J. Mater. Sci. 13 (1978) 2569. Y. Hasegawa, M. Iimura andS. Yajami,ibid. 15 (1980) 720. S. A. Greenberg andE. W. Price,J. Phys. Chem. 61 (1957) 1539. R. Siever,J. Geol. 70 (1962) 127. R. K. Iler, “The Chemistry of Silica” (Wiley, New York, 1979) pp. 372–96.