三育大学研究人员仔细研究超高稳定性纳米气泡

纳米气泡 (NB) 因其卓越的稳定性而对于工业、农业和水处理应用具有极高的价值。然而，稳定性背后的机制尚不清楚。为了弥补这一知识差距，韩国研究人员研究了高浓度亚 200 纳米纳米粒子在各种条件下的稳定性，发现即使在暴露于温度变化和严重物理影响后，它们也表现出卓越的稳定性。因此，纳米粒子可以在泡沫技术的大规模生产和分销中找到潜在的应用。

气泡技术已成为解决环境污染、改善水处理工艺和促进工农业生产的有力工具。由于纳米气泡 (NB)(直径小于 1,000 纳米 (nm) 的气泡)的独特特性，该技术出现了此类新颖的应用。特别是水中的纳米粒子，特别是直径小于200纳米的纳米粒子，表现出低浮力、高传质效率、高反应活性和优异的稳定性。然而，其稳定性背后的潜在机制仍然难以捉摸，大多数研究仅关注纳米粒子尺寸和表面电荷的时间变化，而忽视了纳米粒子在各种条件下浓度的变化。

为了解决这个问题，韩国Sahmyook大学Myoung-Hwan Park副教授领导的研究小组最近研究了不同条件下水中高浓度NB的数量和稳定性。他们的研究于2023 年 6 月 9 日在线发布，并发表在《Applied Water Science》杂志第 7 期第 13 卷上。

Park 博士强调了 NB 的重要性，他表示：“使用 NB 最有希望的结果是它们可以增强各种组件的原始性能，而无需任何额外的化学品。”

研究人员首先使用定制的NB发生器在水中生产了空气NB，每毫升水中含有超过20亿个NB，每个尺寸约为100 nm。他们使用纳米颗粒跟踪分析来分析纳米粒子的稳定性，该分析涉及将激光照射到悬浮在液体中的纳米级颗粒上，并在显微镜下跟踪它们的运动。这项技术使研究人员能够研究 NB 的数量和大小在不同条件下如何变化，包括在不同温度下储存以及暴露于离心、摇动和搅拌等物理影响。

他们发现，在所有测试条件下，NB 都保留了其初始浓度的 80-90%。具体来说，当在5℃、25℃、60℃和80℃下储存120天时， NBs分别保持其初始浓度的85.7%、81.0%、103%和84.8%。此外，当离心90分钟时，NBs仍保持其初始浓度的90%以上，而振荡8小时后，相应值为96%。将 NB 溶液搅拌八小时也没有明显改变其浓度。此外，在上述任何测试中，NB 的尺寸均未表现出显着变化。

这些发现表明，亚 200 纳米纳米粒子在不同条件下表现出显着的稳定性。Park 博士强调说：“纳米泡在气泡技术的大规模生产和分销等各个领域的实际应用中显示出巨大的潜力，例如制药、化妆品、清洁、环境、食品、农业等。” “此外，科学家们正在努力减少对有害但不可或缺的化学品的依赖，而使用无害气体和NB可以进一步支持他们的努力，”他总结道。

因此，这项研究可以为气泡技术开辟新的途径，为更安全的环境和提高水处理、工业、农业等领域的效率提供广阔的前景。