2 超臨界二氧化碳流體的性能
超臨界二氧化碳流體是指對比溫度和對比壓力同時大于1的流體。從分子間的相互作用來看，首先流體的狀態是由分子間的凝聚力和分子熱運動的平衡來決定的，一方面分子間的凝聚能具有一個有限的極大值，另一方面分子熱運動隨溫度的升高而增大，當上升到某一溫度(臨界溫度)以上時，不論分子間的距離如何變化，分子的熱運動都將起支配作用，這種狀態就是所謂的超臨界狀態[10-11]。
超臨界二氧化碳流體具有獨特的物理化學性質：(1)似液體的密度(liquid like densities)，使其對許多化合物的溶劑化能力得以增強并可連續而有效地調控；(2)似氣體的傳遞性質(gas like transport properties)和零表面張力，使高黏物系的傳質性能得以增強。CO2是一種介質氣體，具有溫和的臨界性質(臨界溫度Tc=304K，臨界壓力Pc=7.138MPa)，以及無毒、價廉、不燃、惰性等優/特點，從而成為超臨界流體首選和最常用的清潔溶劑。
另外，超臨界流體的表面張力為零[12]，可以進入到任何大于超臨界流體分子的空間。超臨界流體的介電常數同極性有機溶劑相當，可以溶解常溫常壓下難溶解的物質。超臨界流體對狀態參數的改變十分敏感, 在臨界點附近溫度和壓力的微小變化就會使流體的性質發生較大的改變，如密度、粘度、擴散系數、介電常數、溶解能力等。因此，可以通過控制體系的溫度和壓力來控制體系的溶解特性、傳質和傳熱特性及反應特性。正是由于這種特性，使超臨界流體作為一種特殊溶劑，在萃取、分離、化學反應、納米材料制備等領域中有著廣闊的應用前景[13]。
3 超臨界二氧化碳在防污自潔膜材表層制備方面的應用
3.1 超臨界二氧化碳制備納米微粒
調節二氧化碳的壓力、溫度或添加適當共溶劑可以控制聚合物的溶脹程度, 進而通過控制其分子鏈運動來改善聚合物的結晶形貌, 例如SCCO2誘導尼龍1212膜表面同質棒狀晶體生長和主鏈型含氟液晶膜表面有序自組裝凹孔排列, 以及應用SCCO2抗溶原理誘導聚乙烯在碳納米管上周期性附生結晶等。超臨界二氧化碳對溫度和壓力變化敏感，因此改變溫度和壓力可以顯著改變它的溶解能力；超臨界溶液快速膨脹技術就是充分利用了超臨界流體的這一特性。先將溶質溶解于一定溫度和壓力下的超臨界流體中，然后讓超臨界溶液在非常短的時間（10-8～10-5s）內通過一個特定的噴嘴進行減壓膨脹，并形成一個以音速傳遞的機械擾動。由于在很短的時間內溶液達到高度過飽和狀態，過飽和度可達105～108，使溶質在瞬間形成大量的晶核，并在較短的時間內完成晶核的生長，從而生成大量微小、粒度分布均勻的超細顆粒。
RESS方法制備的粒徑細小且分布均勻的陶瓷本體微粒在燒結過程中可形成機械強度高、結構致密的陶瓷,并且可以降低燒結溫度和助劑的消耗。Petersen等在超臨界水中制備出無機氧化物SiO2、GeO2微粒。同時他們還考察了SiO2、PKI在超臨界水中的共沉積作用。王亭杰則將RESS過程和流化床相結合，采用超臨界CO2做溶劑成功地將石蠟包覆在平均直徑為52μm的球形多孔顆粒上，通過控制膨脹前溫度、包覆時間、控制包覆致密程度與包覆厚度，達到控制顆粒或顆粒內關鍵組分在溶劑中釋放的目的。
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