纳米气泡因其独特的物理化学性质,在能源催化、生物医学及环境修复等领域具有应用前景。自2000年纳米气泡被原子力显微镜观测证实以来,迅速成为科学界和企业界关注的热点。目前,纳米气泡高效制备是决定纳米气泡应用的关键,且纳米气泡工业应用对纳米气泡浓度和稳定性提出了更高的需求。但是,纳米气泡传统制备方法面临产量低、稳定性差等技术瓶颈。电化学方法因其电压、反应时间等可控,被学界认为是制备纳米气泡最佳方法之一。
近日,中国科学院上海高等研究院工程师周利民和研究员张立娟团队联合中国科学院上海应用物理研究所、上海大学教授胡钧,将超声和电化学有机结合起来,开发出一类结合电解和超声波技术制备纳米气泡新方法。该方法实现了纳米气泡高效量产,并将氢气纳米气泡浓度提升至传统方法的6倍以上,且在碱性环境中稳定存在超24小时。同时,研究人员设计出双室分离式电解槽,并在电解反应中引入40kHz超声波场,有效促进了气泡从电极表面脱离及破碎过程,使氢气纳米气泡浓度达到2.0×10⁸个/毫升。研究显示,外加超声场可促进纳米气泡与电极表面分离,提高电解效率,且通过超声空化能够在水溶液中直接促进纳米气泡成核生长。
这一研究系统性地探究了反应时间、施加电压及电解质溶液种类与浓度对氢气纳米气泡浓度的影响,并对不同溶液环境下氢气纳米气泡稳定性及其机制展开探讨。同时,该研究首次实现了纳米气泡量产,有望为工业应用奠定技术基础。
相关研究成果以Ultrasonic Assisted Electrolysis Enables Massive Production of Hydrogen Bulk Nanobubbles为题,发表在《胶体与界面科学杂志》(Journal of Colloid and Interface Science)上。研究工作得到国家自然科学基金委员会和科学技术部的支持。
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超声辅助电解生成氢气纳米气泡的机制图
交变磁性是近年来提出的第三类基本磁相。交变磁性既有反铁磁体的零净磁场,又具有铁磁体的自旋劈裂现象。通常,两者被认为是不相容的。交变磁性兼具铁磁性和反铁磁性的优势,为制造自旋电子器件带来了新突破口,在磁存 “努力培养更多高素质新闻传播人才,为党的宣传思想文化事业发展作出新的贡献”。在中国传媒大学建校70周年之际,习近平总书记给学校全体师生回信,向全校师生员工、广大校友致以祝贺和问候,寄以期待与厚望。 殷殷关 中国教育报-中国教育新闻网讯(记者 程墨 通讯员 张伟 马颖颖 丁红伟)为推进“南水北调”水源地学校建设,近日,北京市海淀区教委与湖北丹江口市教育局举行“结对共建学校”签约及授牌仪式,北京市一 中国教育报-中国教育新闻网讯(通讯员 田雨)日前,主题为“教育幸福感·如何与自然保持连接”的第五届中国丹麦幸福教育大会在山东高密莫言文学艺术馆举行。大会由中国教育三十人论坛和丹麦终身学 中国教育报-中国教育新闻网讯(记者 任朝霞)11月11日,上海高校法治文化育人联盟“法萌”宣讲团正式成立,18家上海高校法治文化育人联盟成员单位代表出席成立仪式,“法萌百讲”第一课正式开讲。今年 中国教育报-中国教育新闻网讯(记者 甘甜)为加快推进《教育部 江西省人民政府战略合作协议》关于部省共建高水平职业技术师范大学任务落地,11月9日,建设高水平职业技术师范大学工作会在南昌召开。 。本文链接:超声辅助电解产生氢气纳米气泡研究获进展http://www.sushuapos.com/show-12-1211-0.html
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