納米氣泡因其獨特的物理化學性質，在能源催化、生物醫學及環境修復等領域具有應用前景。自2000年納米氣泡被原子力顯微鏡觀測證實以來，迅速成為科學界和企業界關注的熱點。目前，納米氣泡高效制備是決定納米氣泡應用的關鍵，且納米氣泡工業應用對納米氣泡濃度和穩定性提出了更高的需求。但是，納米氣泡傳統制備方法面臨產量低、穩定性差等技術瓶頸。電化學方法因其電壓、反應時間等可控，被學界認為是制備納米氣泡最佳方法之一。
近日，中國科學院上海高等研究院工程師周利民和研究員張立娟團隊聯合中國科學院上海應用物理研究所、上海大學教授胡鈞，將超聲和電化學有機結合起來，開發出一類結合電解和超聲波技術制備納米氣泡新方法。該方法實現了納米氣泡高效量產，并將氫氣納米氣泡濃度提升至傳統方法的6倍以上，且在堿性環境中穩定存在超24小時。同時，研究人員設計出雙室分離式電解槽，并在電解反應中引入40kHz超聲波場，有效促進了氣泡從電極表面脫離及破碎過程，使氫氣納米氣泡濃度達到2.0×10?個/毫升。研究顯示，外加超聲場可促進納米氣泡與電極表面分離，提高電解效率，且通過超聲空化能夠在水溶液中直接促進納米氣泡成核生長。
這一研究系統性地探究了反應時間、施加電壓及電解質溶液種類與濃度對氫氣納米氣泡濃度的影響，并對不同溶液環境下氫氣納米氣泡穩定性及其機制展開探討。同時，該研究首次實現了納米氣泡量產，有望為工業應用奠定技術基礎。
相關研究成果以Ultrasonic Assisted Electrolysis Enables Massive Production of Hydrogen Bulk Nanobubbles為題，發表在《膠體與界面科學雜志》（Journal of Colloid and Interface Science）上。研究工作得到國家自然科學基金委員會和科學技術部的支持。
論文鏈接
超聲輔助電解生成氫氣納米氣泡的機制圖
本文鏈接：超聲輔助電解產生氫氣納米氣泡研究獲進展http://www.sq15.cn/show-12-1211-0.html
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