2 超临界二氧化碳流体的性能
超临界二氧化碳流体是指对比温度和对比压力同时大于1的流体。从分子间的相互作用来看，首先流体的状态是由分子间的凝聚力和分子热运动的平衡来决定的，一方面分子间的凝聚能具有一个有限的极大值，另一方面分子热运动随温度的升高而增大，当上升到某一温度(临界温度)以上时，不论分子间的距离如何变化，分子的热运动都将起支配作用，这种状态就是所谓的超临界状态[10-11]。
超临界二氧化碳流体具有独特的物理化学性质：(1)似液体的密度(liquid like densities)，使其对许多化合物的溶剂化能力得以增强并可连续而有效地调控；(2)似气体的传递性质(gas like transport properties)和零表面张力，使高黏物系的传质性能得以增强。CO2是一种介质气体，具有温和的临界性质(临界温度Tc=304K，临界压力Pc=7.138MPa)，以及无毒、价廉、不燃、惰性等优/特点，从而成为超临界流体首选和最常用的清洁溶剂。
另外，超临界流体的表面张力为零[12]，可以进入到任何大于超临界流体分子的空间。超临界流体的介电常数同极性有机溶剂相当，可以溶解常温常压下难溶解的物质。超临界流体对状态参数的改变十分敏感, 在临界点附近温度和压力的微小变化就会使流体的性质发生较大的改变，如密度、粘度、扩散系数、介电常数、溶解能力等。因此，可以通过控制体系的温度和压力来控制体系的溶解特性、传质和传热特性及反应特性。正是由于这种特性，使超临界流体作为一种特殊溶剂，在萃取、分离、化学反应、纳米材料制备等领域中有着广阔的应用前景[13]。
3 超临界二氧化碳在防污自洁膜材表层制备方面的应用
3.1 超临界二氧化碳制备纳米微粒
调节二氧化碳的压力、温度或添加适当共溶剂可以控制聚合物的溶胀程度, 进而通过控制其分子链运动来改善聚合物的结晶形貌, 例如SCCO2诱导尼龙1212膜表面同质棒状晶体生长和主链型含氟液晶膜表面有序自组装凹孔排列, 以及应用SCCO2抗溶原理诱导聚乙烯在碳纳米管上周期性附生结晶等。超临界二氧化碳对温度和压力变化敏感，因此改变温度和压力可以显著改变它的溶解能力；超临界溶液快速膨胀技术就是充分利用了超临界流体的这一特性。先将溶质溶解于一定温度和压力下的超临界流体中，然后让超临界溶液在非常短的时间（10-8～10-5s）内通过一个特定的喷嘴进行减压膨胀，并形成一个以音速传递的机械扰动。由于在很短的时间内溶液达到高度过饱和状态，过饱和度可达105～108，使溶质在瞬间形成大量的晶核，并在较短的时间内完成晶核的生长，从而生成大量微小、粒度分布均匀的超细颗粒。
RESS方法制备的粒径细小且分布均匀的陶瓷本体微粒在烧结过程中可形成机械强度高、结构致密的陶瓷,并且可以降低烧结温度和助剂的消耗。Petersen等在超临界水中制备出无机氧化物SiO2、GeO2微粒。同时他们还考察了SiO2、PKI在超临界水中的共沉积作用。王亭杰则将RESS过程和流化床相结合，采用超临界CO2做溶剂成功地将石蜡包覆在平均直径为52μm的球形多孔颗粒上，通过控制膨胀前温度、包覆时间、控制包覆致密程度与包覆厚度，达到控制颗粒或颗粒内关键组分在溶剂中释放的目的。
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