Последние исследования посвящены стабильности нанопузырьков и их практическому применению в различных отраслях промышленности.Ученые выясняют, почему нанопузырьки остаются стабильными в растворе, что позволяет использовать их в самых разных областях. В гидропонике нанопузырьки увеличивают содержание кислорода в воде, позволяя сельскохозяйственным культурам расти здоровее и крупнее. Нанопузыри также могут найти применение в батареях, сельском хозяйстве и других инновационных технологиях.
Газы играют решающую роль во многих химических реакциях, а пузырьки позволяют удерживать эти газы в растворе. Нанопузыри (пузыри размером меньше волоса) более стабильны, чем большие пузыри, и могут дольше оставаться в растворе, не лопаясь. Эта повышенная стабильность гарантирует, что более высокая концентрация газа остается в растворе, что дает больше времени для протекания химических реакций.
Под руководством доктора философии Хамидрезы Самуи исследователи из Техасского университета A&M изучают, что делает нанопузырьки такими стабильными, и выявляют факторы, влияющие на их стабильность. Их последние результаты опубликованы в последнем выпуске журнала.
«Когда мы закачиваем газ в промышленных масштабах, мы не хотим тратить его зря. Мы хотим максимизировать его использование в химических реакциях», — сказал Сэмюэл, доцент кафедры нефтяной инженерии Гарольда Вэнса. «Основная цель состоит в том, чтобы удерживать газ в растворе очень, очень долго, в идеале бесконечное время; сохранять газ в растворе, не распадаясь».
Исследователи обнаружили, что стабильность нанопузырьков в основном зависит от их заряда и взаимодействия между зарядом пузырька и растворителем. На стабильность нанопузырьков также влияют любые добавки в растворе.
Способность нанопузырьков удерживать газ в растворе позволяет найти множество реальных применений, включая очистку сточных вод, гидропонику и дезинфекцию. Когда нанопузырьки используются в гидропонном сельском хозяйстве, растения вырастают больше, чем растения без них. Нанопузырьки приносят больше кислорода в воду, создавая лучшую среду для роста сельскохозяйственных культур.
Понимание стабильности нанопузырьков — это небольшая часть большой исследовательской головоломки. Исследователи вводили углекислый газ в растворы соленой воды, чтобы извлечь из раствора различные минералы. Этот метод называется добычей рассола, а собранные минералы можно использовать для различных целей, включая литиевые батареи и магниевые удобрения.
«В этом проекте мы хотели найти способ увеличить концентрацию углекислого газа, поэтому использовали нанопузырьки», — отметил Самуи. «Теперь, когда мы лучше понимаем, как продлить срок службы нанопузырьков, они станут важным инструментом в практике добычи соляных растворов».
Собрано из /scitechdaily