临界点干燥仪是一种利用临界点现象实现样品无损干燥的装置,主要应用于需要保持样品原始形貌和结构完整性的领域。
临界点干燥仪核心应用方向:
1.扫描电子显微镜(SEM)样品制备
作用:避免液体表面张力导致的样品结构破坏(如坍塌、变形)。
典型流程:
样品经固定、脱水后,通过乙醇或丙酮等中间溶剂置换水分。
在临界点干燥仪中,利用液态CO2在临界点直接转化为气态的特性,实现无液-气界面的干燥。
适用样品:纳米材料、生物组织切片、纤维、多孔材料等。
2.生物样本与医学研究
应用:
细胞、组织块、微生物样本的干燥(如用于病理切片、冷冻电镜样本前处理)。
骨骼、牙齿等硬组织三维结构的保存。
优势:保持细胞膜完整性、避免组织收缩或冰晶损伤。
3.纳米材料与能源材料表征
场景:
纳米颗粒、介孔材料、催化剂的形貌分析(需SEM/TEM观察)。
锂电池电极、燃料电池膜电极的微观结构研究。
关键点:防止纳米结构因干燥应力而团聚或破裂。
4.地质与矿物分析
应用:
岩石薄片、矿物晶体的干燥(用于偏光显微镜或能谱分析)。
土壤颗粒表面形态的保存(如研究土壤孔隙结构)。
优势:避免黏土矿物因干燥收缩导致裂隙或结构破坏。
5.高分子与复合材料研究
场景:
聚合物薄膜、纤维的形貌表征(如电纺纳米纤维)。
复合材料界面结构的干燥(如碳纤维增强树脂基体)。
作用:防止高分子材料因溶剂挥发不均产生内应力或变形。
二、临界点干燥仪技术特点与优势
1.无液-气界面损伤
通过超临界CO2直接过渡,避免液体表面张力对样品的作用,尤其适合脆弱或多孔样品。
2.高效替代传统方法
对比空气干燥:避免毛细管力导致的结构破坏。
对比冷冻干燥:无需低温冷冻,操作更快捷,且不会因冰升华造成样品萎*。
3.兼容性广
适用于含水、乙醇、丙酮等溶剂的样品,可处理有机/无机材料、生物/非生物样本。
