用胶带机械剥离石墨烯，能得到高质量的单晶片，但尺寸小、产量低，做光电器件只能一片一片抠。液相剥离靠溶剂超声，效率上去了，片层厚度不均，缺陷多。超临界CO2剥离走的是中间路线，靠高压流体钻进层间快速泄压，把二维材料一片片撕开。5N高纯二氧化碳在这条新工艺线里，是物理剥离的动力源。
超临界CO2在31摄氏度和7.4兆帕以上，分子间距小、渗透力强。把块体二维材料粉末和CO2一起放进高压釜，超临界CO2钻进石墨、二硫化钼等层状材料的层间。快速泄压时，层间的CO2瞬间膨胀，产生的剪切力把层片剥开。整个过程不需要化学溶剂，也没有超声带来的结构损伤。剥离出来的二维材料分散在收集液中，离心分离后得到少层或单层片。和机械剥离比，产量提升几个数量级，和液相剥离比，片层缺陷更少。
高纯CO2的纯度影响剥离质量和材料性能。剥离用CO2在高压釜中反复进出，水分和杂质会残留在二维材料表面，引入掺杂和缺陷。石墨烯对表面吸附极其敏感，微量水分和氧会改变其电学性质。5N高纯CO2要求水分低于5ppm，油分不得检出，总烃受控。剥离后的材料用于光电器件和量子器件时，表面清洁度直接影响器件性能。超临界CO2本身无残留，泄压后直接气化，不会在材料表面留下溶剂分子，这是相比液相剥离的核心优势。
工艺参数窗口直接决定剥离效果。压力在10到30兆帕之间，温度在35到60摄氏度，时间从几十分钟到几小时。压力太低，CO2渗透层间不充分，剥离效率低。压力太高，片层容易碎成小片，横向尺寸下降。泄压速率是关键变量，快速泄压产生的膨胀力把层片撕开，泄压太慢剥离效果差。不同层状材料的层间结合能不同，石墨容易剥离，氮化硼和二硫化钼的参数窗口要分别摸索。高压釜内壁要做抛光处理，避免金属壁面磨损引入杂质颗粒。
超临界剥离的材料去向很广。石墨烯剥离片用于导电薄膜和复合材料，二硫化钼用于晶体管和光探测器，黑磷剥离片用于柔性电子。这些应用对片层厚度分布和缺陷密度有不同要求。剥离工艺要根据目标应用调整参数，做透明导电薄膜要大片径，做晶体管要少层低缺陷。CO2剥离出来的材料还要经过后续分散和洗涤，把剥离过程中可能引入的少量杂质清洗掉。分散剂的选择也要和剥离工艺匹配，避免引入新的污染。
从实验室到量产放大，气体纯度和设备稳定性是瓶颈。实验室用小型高压釜，几升规模，气体消耗量小。量产级剥离需要连续式或半连续式高压釜，CO2在闭环中循环使用。循环气中的水分和材料挥发物会累积，净化系统要把CO2纯度拉回5N级。在线监测水分和总烃，指标越限时补充新鲜CO2。和超临界染色类似，回收系统的投用率直接影响运行成本。
采购超临界剥离用高纯CO2，不能拿普通食品级或焊接级充数。剥离工艺对水分和油分的敏感度高于大多数工业应用，因为最终材料直接用于器件。合同中建议把水分、油分、总烃和颗粒指标写清楚，每批次附检测报告。实验室小用量可以用钢瓶供气，量产线考虑CO2储罐加纯化装置。设备厂家的工艺包通常指定CO2纯度等级，按指定等级采购最稳妥，不要为了省钱降规格。
5N高纯二氧化碳在超临界剥离二维材料里，既是剥离动力也是清洁介质。这项工艺的商业化进度，很大程度上取决于气体供应的稳定性和成本。把CO2纯化、回收和工艺参数标定做成标准流程，二维材料的量产剥离才有可能走出实验室。
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