1. 超临界流体的干燥特性
表面张力消失:超临界流体(如 CO₂)的表面张力为 0,当溶剂(如水、乙醇)处于超临界状态时,蒸发过程中不会对材料孔隙产生毛细管压力,避免多孔结构因收缩或坍塌而破坏(如气凝胶干燥中保持纳米级孔隙)。
高扩散性与低黏度:超临界流体的扩散系数是液体的 10-100 倍,黏度接近气体,能快速穿透材料内部,加速溶剂的传质过程,缩短干燥时间(如传统干燥需数小时至数天,超临界干燥可缩短至数十分钟)。
2. 干燥机制:溶剂置换与挥发
预处理:材料先经溶剂置换(如水相→醇相,避免水的高临界压力),再置于超临界流体(如 CO₂)中;
超临界状态处理:升温、加压使流体达到超临界状态,溶剂(如乙醇)与超临界 CO₂互溶,形成均相混合物;
降压干燥:通过降压使超临界流体变为气体,溶剂随流体挥发,材料完成干燥(过程无液态和气态相变,避免表面张力影响)。