研究探索了纳米气泡的稳定性及其现实意义

气体对许多化学反应至关重要，气泡是这些气体保持在溶液中的一种方式。与较大的气泡相比，纳米气泡具有更高的稳定性，这意味着它们可以在溶液中停留更长时间而不会破裂。由于其稳定性增加，它们允许溶液中气体的更高可用性，从而有更多时间发生化学反应

由得克萨斯州A&；C大学的研究人员Hamidreza Samouei博士领导；M大学正在推进他们对纳米气泡——直径小于一根头发的气泡——如此稳定的原因以及哪些因素在其稳定性中起作用的理解。他们的发现发表在最近一期的《物理化学杂志》上

Harold Vance石油工程系的研究助理教授Samouei说：“当我们以工业规模注入气体时，我们不想浪费这些气体。我们希望最大限度地利用它们进行化学反应。这是主要目的，将气体在溶液中保持非常长的时间，理想情况下是无限的时间；将气体保持在溶液中而不会破裂。”研究人员发现，纳米气泡的稳定性在很大程度上取决于它们的电荷以及气泡电荷与溶剂之间的相互作用。纳米气泡的稳定性也受到溶液中任何添加剂的影响

纳米气泡在溶液中保持气体的能力赋予了它们许多现实世界的应用，包括废水处理、水培和消毒。当纳米气泡用于水培农业时，植物比没有纳米气泡的植物长得更大。纳米气泡使水中有更多的氧气，为作物的茁壮成长创造了更好的环境

了解纳米气泡的稳定性只是更大研究难题中的一小部分。研究人员一直在向盐水溶液中注入二氧化碳，以从溶液中提取不同的矿物质。从这种方法中收集的矿物质被称为卤水开采，用于各种应用，如锂电池和镁肥料

Samouei指出：“对于这个项目，我们想要一种增加二氧化碳浓度的方法，所以我们使用了纳米气泡。”。“现在我们对如何延长纳米气泡的寿命有了更好的了解，它们将成为盐水开采实践中的关键工具。”

Mohammadjavad Karimi博士和Gholambas Parsafar博士也参与了这项研究 More information: Mohammadjavad Karimi et al, Polarizing Perspectives: Ion- and Dipole-Induced Dipole Interactions Dictate Bulk Nanobubble Stability, The Journal of Physical Chemistry B (2024). DOI: 10.1021/acs.jpcb.4c03973

Journal information: Journal of Physical Chemistry B , Journal of Physical Chemistry A