Rapid Production of Micro- and Nano-particles Using Supercritical Water

Profs. W. Bassett (Geological Sciences, Cornell University) and D. Baker (Earth&PlanetarySciences,McGill)forinstructionsregardingDAC,Dr. I-Ming Chou(U. S. GeologicalSurvey)forusefuldiscussionsofthepressurecalculation procedure. Drs. M. Watanabe and T. Sato (Research Center of Supercritical Fluid Technology, Tohoku University, Japan) for discussions about the experimental set-upofthebatchand owreactors. Drs. S. Xu,H. Assaaoudi,R. HashaikehandA. Sobhy,whoworkedwithmeat McGillinCanada. ix Contents 1 Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1. 1 Background . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1. 2 RapidExpansionofSupercriticalSolution(RESS)Process . . . 4 1. 3 SupercriticalAntisolvent(SAS)Process . . . . . . . . . . . . . 4 1. 4 OtherPhysicalProcesses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 1. 5 SupercriticalWaterProcess . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 References. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 2 Supercritical Water Process. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 2. 1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 2. 2 BatchReactor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 2. 3 FlowReactor. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 2. 4 DiamondAnvilCell(DAC). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 References. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 3 Metal Oxides Synthesis. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 3. 1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 3. 2 Boehmite(AlOOH) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 3. 3 Ferrites. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 3. 4 Phosphor(YAG) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 3. 5 LiCoO /LiMn O . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 2 2 4 3. 6 Ce Zr O (x =0?1). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 1?x x 2 3