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组织工程近年来一直是生命科学研究的前沿课题,由于人体器官移植供源的短缺,人造组织的培养有广阔的应用前景。研究者根据超临界流体的特殊性质提出的ScCO2诱导相分离-循环干燥法,在制备三维多孔支架过程中运用此种方法收到了不错的效果。随着研究的进展,人们发现实验结果与支架制备过程中不同厚度层中浇铸液内部ScCO2-有机溶剂-聚合物三元相行为及ScCO2与多孔支架内有机溶剂间的双向传质行为相关。聚合物溶液发生相分离的路径、相分离后形成的两区域的大小及组成是影响多孔支架形成和孔径及孔隙率大小的关键因素。本文通过选取模型和确定参数,利用MATLAB软件分别对ScCO2和聚合物的三元体系相行为及ScCO2和有机溶剂之间的双向扩散传质动力学问题进行了研究,Flory-Huggins理论是研究高分子溶液相平衡的基础理论,依据此理论,对ScCO2诱导相分离过程中相平衡热力学行为进行了研究,构建了不同三元体系的相平衡模型。通过计算模型中不同工况下双节线、旋节线和临界点的数据,绘制出不同的三元体系相图。根据绘制出的不同三元相图,对ScCO2/AC/PMMA和ScCO2/CH2Cl2/PLA两种分相行为进行了分析。在工况压力增加的情况下,可导致双节线远离聚合物/溶剂轴,ScCO2进入高聚物溶液中的量不断增加,随着温度的升高,会导致双节线向聚合物/溶剂轴靠近,ScCO2进入溶液中的量不断变小,均相区的变化规律在ScCO2/AC/PMMA和ScCO2/CH2Cl2/PLA两种三元体系中相近。根据Reuvers模型,构建了适合ScCO2诱导相分离过程的传质扩散动力学模型。针对ScCO2/AC/PMMA三元体系,求取不同工况下的模型参数,根据相平衡过程中得到的三元相图,在相图中绘制出了不同工况的传质路径,结合实验结果分析了不同工况对孔隙状态的影响。三元体系中相互扩散系数是传质扩散过程的重要参数。随着压力的升高或温度的减小,相互扩散系数会逐渐减小。传质路径逐渐变短,三元体系达到分相的时间越短,导致多控支架的孔径变小。在制备多孔支架过程中,相平衡热力学和传质动力学两方面因素共同影响了支架孔隙形态。