超临界流体(SCFs)的环境友好性质，如超临界二氧化碳(scCO)2)促使人们探索它们在一系列材料应用中的用途。欧洲杯足球竞彩最近，一些研究小组，包括利物浦大学的一个，已经使用了scCO的独特物理特性2（和其他液体）以生产明确定义的纳米结构，用于诸如无机催化剂载体，生物材料和金属泡沫等区域中的潜在应用。欧洲杯足球竞彩 高内相乳剂(HIPEs)Cameron和英国杜伦大学的同事们利用乳液模板(一种生产多孔材料的通用方法)，通过聚合油包水(W/O)高内相乳液(HIPEs)，改进欧洲杯足球竞彩了生产交联聚苯乙烯材料的技术。由此产生的材料或“polyH欧洲杯足球竞彩IPEs”具有明确的多孔结构，是原始乳液的骨骼复制品。相反的方法也有可能。水包油(O/W) HIPEs的聚合为制备多孔亲水材料(包括生物相容性水凝胶)提供了直接途径。欧洲杯足球竞彩然而，油/水HIPE技术的一个缺点是溶剂密集，因为油相体积分数通常大于75%。此外，聚合后可能很难从孔隙中去除有机模板相。 利用超临界流体生产高效液相色谱在利物浦大学，我们克服了超临界流体的这些问题。通过直接聚合高内相CO，我们开发了一种在不存在任何有机溶剂的情况下产生亲水性聚合的方法2-in-water乳液(C/W HIPEs)，图1。使用这种新工艺，去除模板相很简单，因为CO2在减压时恢复到气态。该方法已用于制备孔径在几微米左右的交联聚丙烯酰胺和聚丙烯酸羟乙酯材料。欧洲杯足球竞彩该大学未来的目标之一是将这种方法扩展到纳米尺度的结构控制材料的制备。欧洲杯足球竞彩该大学还在研究利用一氧化碳变化的技术2以密度来“微调”结构。在生产和纯化过程中，完全没有任何有机溶剂，这可能使这种方法对生产生物复合材料有吸引力。欧洲杯足球竞彩
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图1所示。由丙烯酰胺和N,N-亚甲基双丙烯酰胺合成的模板C/W HIPE。图像大小约为220x220 μ m，平均孔径为3.9 μ m，总孔隙体积为3.9cm3./G。在制备中没有使用有机溶剂，仅用于水和CO2． |
使用超临界流体的纳米级铸造Wakayama和他在日本丰田中央研发实验室的同事开发了另一种制备多孔材料的方法。欧洲杯足球竞彩使用超临界流体(NC-SCF)的纳米铸造利用了与超临界流体相关的几个重要物理特性。例如，纳米多孔二氧化硅可以通过溶解二氧化硅前体(如正硅酸乙酯)在scCO中制备2在将前体附着到活性炭模具之前。然后除去活性炭，并将样品涂有铂或其他材料。欧洲杯足球竞彩日本团体发现它们不仅可以依赖诸如纤维的宏观形状，而且还可以在纳米级上进行多孔结构。也许在该过程中使用超临界流体的关键优势是异常低的粘度和表面张力的不存在。这意味着甚至复合纳米结构可以在溶剂去除后可以复制和保存，以常规液体溶剂可能难以实现。 光刻技术
另一种得益于低溶剂粘度的工艺是光刻。超临界流体的粘度往往比液体溶剂低得多。在美国康奈尔大学，Ober使用scCO开发了用于193 nm波长光刻的双嵌段共聚物电阻2作为显影溶剂。使用这种方法，光刻分辨率可以达到低至200 nm，图2，作为结果，部分地，界面分离行为显示的嵌段共聚物抵抗。康奈尔大学的研究小组认为scCO2由于表面张力的缺乏，发展在高纵横比特征的制造中可能发挥关键作用。
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图2。用scCO显影的193nm波长光刻图像的电子图像2． |
Ober的研究重点是利用超临界CO进行图像开发2．事实上，CO的粘度2液态也很低。它具有极低的表面张力和表面能，甚至低于许多氟碳化合物，这使溶剂具有显著的润湿性。利用这一事实，美国国家科学基金会环境响应溶剂和工艺中心的Carbonell和DeSimone开发了一种技术，可以直接从液态一氧化碳中在硅片上旋转涂覆聚合物抗垢剂2这两种技术的结合可能会产生一种全新的光刻工艺，在涂布或显影步骤中都不使用任何有机或水溶剂。 金属纳米颗粒欧洲杯猜球平台鉴于金属纳米颗粒领域的巨大兴趣，可能并不令人惊讶于在这种情况下探讨了超临界流体溶剂。欧洲杯猜球平台纳米颗粒的生产和加工是对溶剂性能的微量控制的一个区域可以提供明显的优势。欧洲杯猜球平台例如，利物浦大学的Schiffrin和同事表明，与SCFS相关的可变密度可以利用官能化金属纳米颗粒的尺寸分馏。欧洲杯猜球平台 在SCF溶剂中实际生产纳米粒子具有以下优点:快速溶剂分离、加欧洲杯猜球平台速反应速度(由于高扩散率)以及粒子在多孔材料中原位沉积的可能性，从而利用了SCF相的独特性质。欧洲杯足球竞彩然而，传统的纳米颗粒生产和加工方法的一个问题是，它们并不总是可以直接转移的。例如，烷硫醇包覆的纳米颗粒不易在scCO中分散欧洲杯猜球平台2由于这种溶剂表现出的低van der WaaS力和可极化。 美国德克萨斯大学的Johnston和Korgel已经解决了这个问题，他们通过在scCO中阻止沉淀，从可溶的有机金属前体生产碳氟化合物盖帽的金属纳米团簇2图3a和3b。以氟化配体(如1H,1H,2H,2H-全氟癸硫醇)包覆的金属纳米颗粒的生产和加工在诸如记欧洲杯猜球平台忆存储等应用中具有重要意义，在这些应用中，低介电常数的涂层材料可能有助于与活性电荷存储设备绝缘。
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图3。通过在SCCO中提供可溶性有欧洲杯足球竞彩机金属前体制备的材料的TEM图像2．（a）涂有C的铱纳米晶6F13C2H4SH和（B）铂纳米晶涂有C.6F13C2H4SH。 |
超临界流体的未来SCF溶剂在纳米结构的形成方面显示出巨大的潜力。正如多年来在气凝胶领域所认识到的，表面张力和毛细管力在纳米尺度上具有高度破坏性。此外，复杂的超分子结构通常在溶液中形成，而自组装过程总是受到溶剂变量，如密度、介电常数和极化率的影响。所有这些变量都可以在可压缩SCF溶剂中进行微调，而分子自组织的控制可能是该技术的新前沿之一。 |