愛爾蘭都柏林大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)了一種新的節(jié)能方法，可以在水中產(chǎn)生和釋放大量亞穩(wěn)態(tài)的納米級氣泡，超過自然溶解度水平。這一發(fā)現(xiàn)有可能對包括廢水處理，儲氣，食品，生物制藥和釀造等行業(yè)產(chǎn)生顛覆性的影響。
 

微米氣泡是直徑小于50微米(1微米相當于1米的一百萬分之一)的微小氣泡，它們在包括廢水處理等許多工業(yè)應(yīng)用中都有重要的用途。然而，由于內(nèi)部氣體的快速溶解，微米級氣泡的尺寸會減小，并最終在水下消失，這限制了它們的工業(yè)應(yīng)用潛力。
 

納米氣泡也是微小的氣泡，但是在納米級。納米是一米的十億分之一。與微米大小的氣泡相比，納米氣泡在熱力學(xué)上可以穩(wěn)定幾個月甚至更長的時間，因此具有增強的氣體傳輸性能和更大的工業(yè)潛力。
 

迄今為止，科學(xué)家面臨的挑戰(zhàn)是開發(fā)易于控制的方法來促進納米氣泡的形成和納米氣泡的釋放。
 

都柏林大學(xué)化學(xué)與生物過程工程學(xué)院的尼爾·英格利希(Niall English)教授和穆罕默德·熱扎·哈尼(Mohammad Reza Ghaani)博士發(fā)現(xiàn)了一種新的，節(jié)能且易于控制的方法，可產(chǎn)生和釋放大量納米氣泡。
 

英格利希教授說：“我們的發(fā)現(xiàn)涉及電場的應(yīng)用，電場會在氣液界面上造成瞬態(tài)負壓區(qū)域，從而導(dǎo)致氣體摻入液體中。納米級氣泡形式。它非常節(jié)能，無添加劑，可用于多種氣體，大大提高了氣體在水中的溶解度，是高度亞穩(wěn)態(tài)的，至少持續(xù)幾個月。在與卡爾加里大學(xué)的彼得·庫薩里克(Peter Kusalik)教授合作后，我們對電場中的納米氣泡遷移率有了良好的理論理解，這有助于我們對納米氣泡穩(wěn)定性的微觀認識。”
 

這一研究極大地提高了氣體傳輸速率，并帶來了許多工業(yè)部門的運營效率的階梯式變化，比如儲氣，廢水處理，生物制藥，釀造，農(nóng)業(yè)和食品。
 

哈尼博士說：“我們產(chǎn)生納米氣泡的新方法具有多種商業(yè)應(yīng)用，并有可能在幾個月內(nèi)提高將氣體直接存儲在水溶液中的能力。此外，它會增加數(shù)倍的溶解氣體水平，從而提高處理廢水的能力，并增強限氧生化和生物制藥反應(yīng)中的傳質(zhì)，例如食品和釀造行業(yè)的發(fā)酵過程。”
 

卡爾加里大學(xué)化學(xué)系教授彼得·庫薩里克教授說：“我們的研究還揭示了納米氣泡表觀穩(wěn)定性的分子來源，由于納米氣泡的尺寸很小，它們可能不穩(wěn)定。行為的起源可以追溯到液態(tài)水和氣體之間邊界處水分子的獨特結(jié)構(gòu)。”
 

《科學(xué)進展》雜志刊登了這篇報告。
 

上內(nèi)容摘自《孫學(xué)軍 氫思語》，僅限于知識科普，不代表對本公司產(chǎn)品的宣傳。