自1869年,Thomas Andrews發現臨界點的存在,至今已有一百多年,但超臨界流體技術的發展一直比較緩慢,直到進入本世紀70年代后期,有關超臨界流體的基礎和應用研究由于其潛在的應用前景才得以迅猛發展。

　　目前,超臨界流體已被廣泛應用于食品、醫藥、能源、環境和化學反應工程等各相關領域中,并且將逐步地向更加廣闊的領域滲透和發展。

　　在所有的應用領域中,超臨界條件下的化學反應將是未來超臨界流體技術研究和應用的一個熱點和前沿,其原因主要是由于日趨嚴重的資源和環境問題,用超臨界流體取代傳統的有機溶劑,等于從源頭上消除對環境有害的物質,屬于“綠色化學”的重要組成部分;超臨界流體具有的性質可調性,即僅僅改變溫度或壓力,就可調節反應速率和反應選擇性,而這正是常規有機溶劑所難以實現的;當用超臨界流體作反應介質時,可將反應與分離合二為一,簡化其操作過程,實現了過程的經濟性。

　　基于上述原因,本論文選擇超臨界流體中高分子聚合反應為研究內容,重點是研究共溶劑對反應的影響。圍繞著這個中心,在研究聚合反應之前,首先對超臨界流體的性質和密度的不均勻性(包括其長程密度不均勻和局域密度不均勻)進行了研究,揭示了在高壓縮區溶劑分子可高密度地在溶質周圍發生聚集的現象,而這恰恰是超臨界流體性質不同于一般溶劑性質的關鍵所在。論文采用溶劑的表觀密度和溶質的偏摩爾體積法研究了超臨界二氧化碳-四氫呋喃的二元混合體系,溶質在無限稀釋條件下負的偏摩爾體積,表明溶液中形成了溶劑化結構,即溶劑在溶質周圍發生聚集,這表明溶劑長程密度的不均勻性。

　　論文又利用FT-IR對超臨界二氧化碳-四氫呋喃-乙酸三元混合體系中四氫呋喃和乙酸之間的氫鍵締合進行了研究,首次觀察到在不同壓縮范圍內形成氫鍵的不同驅動力,即高壓縮區焓、熵為正值即熵驅動,低壓縮區焓、熵為負值即焓驅動,由此說明在超臨界流體中,不但存在溶質-共溶劑的相互作用,而且還存在共溶劑。