超臨界流體干燥技術是利用超臨界流體的特性，作為開發的新型干燥方法，廣泛應用于氣凝膠干燥、醫用材料制備、催化劑制備、超細材料制備等多個領域。特別要指出的是，超臨界流體干燥技術是制備高比表面積、孔體積、低密度、熱導率高的塊狀凝膠和納米粉末的重要方法之一。下面簡要介紹了該技術的工作原理、技術特點、流程、應用情況。

    一、超臨界流體干燥技術原理

    超臨界流體干燥技術是干燥介質處于臨界溫度和臨界壓力狀態時完成材料干燥的技術。一，干燥介質在超臨界狀態下進入干物內部，與溶劑分子溫和快速地交換溶劑。然后改變操作參數(溫度、雪)，使流體從超臨界狀態變為氣體，從干燥的原料中釋放出來，達到干燥效果。使用超臨界流體干燥技術，干燥的物質不會收縮或破裂，能大大保持干燥物體的結構和狀態，有效防止材料的重新結合、凝固。

    超臨界流體干燥三相點

    二、超臨界流體干燥技術特點和工藝

    超臨界流體干燥技術特性

    超臨界流體干燥技術與傳統干燥技術相比，在生產過程中重新組合材料，使干燥材料的基本顆粒變厚，材料整體低于表面積，孔隙率減少等問題具有以下優點：

    保存干物的結果是，超臨界流體干燥過程溫和，在干燥物干燥時，更避免因應力作用破壞物體結構。

    高效超臨界流體具有高擴散系數特性，因此干燥速度更快。

    具有殺菌效果的超臨界流體干燥過程是在高壓條件下進行的，在脫溶劑時還有殺菌效果。

    純度高的臨界流體干燥技術對分子量大、沸點高的揮發性物質具有高溶解度，干燥后純度高。

    超臨界流體干燥技術工藝

    根據使用的介質，超臨界流體干燥可分為以下三種：

    高溫超臨界有機溶劑干燥首先利用無機鹽制作明膠，然后用類固醇類先更換水凝膠的水，得到酒精凝膠，然后將酒精凝膠超臨界干燥，準備凝膠。優點：過程簡單，易于操作。缺點：有機溶劑有毒且安全。

    低溫超臨界CO2干燥利用CO2以干燥介質代替有機溶劑進行超臨界干燥，即低溫超臨界CO2干燥。這個過程屬于純粹的物理過程。CO2液體的優點：CO2的臨界溫度接近室溫，不易燃。缺點：工藝過程復雜，需要用液體CO2代替凝膠孔內的液體溶劑，然后進行超臨界CO2干燥。低溫超臨界CO2萃取干燥是將低溫超臨界CO2干燥溶劑更換過程中使用的液體CO2轉化為超臨界CO2流體，即低溫超臨界CO2萃取干燥過程。CO2流體的優點：與低溫超臨界CO2干燥作業相比，該方法可以進一步縮短整體干燥時間，大大降低運營成本。

    三、超臨界流體干燥技術的應用

    氣凝膠干燥

    目前，利用超臨界干燥技術制作了多種氣凝膠，包括Fe2O3-SiO2氣凝膠、TiO2氣凝膠、SiO2氣凝膠、氧化鋁氣凝膠等。

    (1)Fe2O3-SiO2二元氣凝膠：研究人員以硅酸鹽乙酯、硝酸鐵水溶液、乙醇為原料，按一定比例直接制作酒精凝膠，用高溫超臨界有機溶劑干燥法干燥酒精凝膠，得到Fe2O3-SiO2二元氣凝膠，通過TEM分析，發現該氣凝膠顆粒直徑約為8nm。

    高溫超臨界有機溶劑干燥法干燥醇凝膠得到Fe2O3-SiO2二元氣凝膠。

    (2)TiO2氣凝膠：研究人員以鈦酸四丁基、水、乙醇為原料制成酒精凝膠，然后用液體CO2代替溶劑，更換時間為90h，低溫超臨界CO2干燥控制條件為T=42，P=9.0MPa，T=。

    低溫超臨界CO2干燥技術制備TiO2氣凝膠SEM

    (3)Al2O3氣凝膠：研究人員以鋁溶膠、無水乙醇為原料制作酒精凝膠，然后將結果凝膠放入密閉高壓萃取部，以超臨界二氧化碳(溫度55，壓力20MPa)通過，從酒精凝膠中提取乙醇，提取4H。從分離部觀察不到乙醇后，繼續干燥，干燥1h，然后慢慢釋放氣體到大氣壓，得到Al2O3氣凝膠。整個干燥過程只占液體CO2置換超臨界干燥法所需時間的7%。