氧气纳米气泡在疏水颗粒表面的富集研究及应用
发布时间：2022-12-04 00:47
纳米气泡是近年来才新兴起来的课题,自提出纳米气泡的存在到现在仅有20多年,开始很多人否定纳米气泡存在的可能性,现在人们已经基本认同纳米气泡存在并与许多界面现象密切相关。由于检测手段的限制,纳米气泡的存在虽然有大量间接证据的支持,却没有得到直接的实验证实。直到2000年至2001年,首批纳米气泡的原子力显微镜图像发表,之后中子反射的测定结果也表明固液界面有气体富集。这样纳米气泡的存在就得到了直接的实验证实。同时,有相关研究发现通过冷冻-抽真空-解冻的深度脱气法,可以除去溶液中的溶解气体和纳米气泡。但是目前与纳米气泡有关的研究仍处于激烈的争论中.包括纳米气泡的来源和纳米气泡的形貌等基本问题。纳米气泡的形成规律以及具有哪些普通气泡不具备的特性等问题的研究目前还涉及的比较少,很多方面还尚未到成共识。 用接触模式观察纳米气泡,针尖的作用力越大,观察到纳米气泡就越小。说明纳米气泡非常柔软,这些为AFM观察到的就是纳米气泡提供了证据。纳米气层和纳米气泡最有力的证据来自于脱气的研究,醇水脱气后纳米气层基本上不再形成,纳米气泡的数量也减少。这明确反映了溶解气体在纳米气层和纳米气泡的形成过程中起着...
【文章页数】：59 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
Abstract
第一章 前言
1.1 固液界面纳米气泡的研究进展
1.2 固液界面纳米气泡的存在与性质
1.2.1 固液界面纳米气泡存在的间接证据
1.2.2 固液界面纳米气泡存在的直接证据
1.3 纳米气泡存在的意义
1.3.1 固液界面纳米气泡与表面作用力
1.3.2 固液界面纳米气泡对流体边界滑移的影响
1.3.3 纳米气泡与蛋白质相互作用
1.4 气泡对水体修复的影响
1.4.1 气泡传质理论
1.4.2 气泡尺寸大小对水体修复效果的影响
1.4.3 水体修复技术
1.4.5 养殖水体增氧技术
1.5 本论文的研究意义和主要研究工作
1.5.1 本课题的提出
1.5.2 本课题研究的内容
第二章 纳米气泡在疏水颗粒表面的富集研究
2.1 用 AFM 观察疏水物质与水界面的纳米气泡
2.1.1 实验与方法
2.1.2 脱气对固液界面的纳米气泡的影响
2.2 纳米气泡的同步辐射软 X 射线（STXM）研究
2.2.1 研究背景
2.2.2 同步辐射 X 射线独特的分析优势
2.2.3 同步辐射软 X 射线测试原理
2.2.4 实验与方法
2.2.5 纳米气泡在多孔碳球表面吸附的 STXM 测试结果与分析
第三章 氧气纳米气泡在水体中的增氧作用
3.1 实验与方法
3.1.1 实验仪器和试剂
3.1.2 实验方法
3.2 结果与讨论
3.2.1 Fick 定律
3.2.2 疏水物质对水体溶解氧量的影响
3.2.3 脱气对疏水分散质稳定性的影响
3.2.4 磁力搅拌对纳米气泡增氧作用的影响
3.2.5 超声处理对纳米气泡增氧作用的影响
3.3 小结
第四章 总结与展望
4.1 论文总结
4.2 展望
4.2.1 对疏水物质与水界面存在纳米气层和纳米气泡的进一步探索
4.2.2 纳米气层和纳米气泡应用领域方面的拓展研究
参考文献
致谢
攻读学位期间的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]上海光源介绍[J]. 李浩虎,余笑寒,何建华. 现代物理知识. 2010(03)
[2]上海光源在物理和环境中的应用[J]. 姜政,张硕,郭智,黄宇营,邰仁忠. 现代物理知识. 2010(03)
[3]影响池塘养殖水体溶解氧的主要因素分析[J]. 潘腾飞,齐树亭,武洪庆,高长虹. 安徽农业科学. 2010(17)
[4]超微细气泡水体修复技术[J]. 靳明伟,丁建宁,凌智勇,陈雨. 功能材料与器件学报. 2008(01)
[5]Long lifetime of nanobubbles due to high inner density[J]. ZHANG LiJuan1,2, CHEN Hao3, LI ZhaoXia1,2, FANG HaiPing1 ＆ HU Jun1,4 1 Shanghai Institute of Applied Physics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201800, China; 2 Graduate University of the Chinese Academy of Sciences, Beijing 100080, China; 3 Department of Physics, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200030, China; 4 Bio-X Life Science Research Center, College of Life Science and Biotechnology, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200030, China. Science in China（Series G:Physics,Mechanics ＆ Astronomy）. 2008(02)
[6]纳米气泡对HOPG表面BSA吸附影响的AFM原位观察[J]. 吴志华,张雪花,张晓东,孙洁林,董亚明,胡钧. 科学通报. 2007(06)
[7]养殖水体增氧技术及方法探讨[J]. 王兴国,王悦蕾,赵水标. 浙江海洋学院学报(自然科学版). 2004(02)
[8]固液界面纳米气泡的研究[J]. 张雪花,楼柿涛,张志祥,张晓东,孙洁林,胡钧. 电子显微学报. 2003(02)
[9]同步辐射讲座 第三讲 软X射线显微术[J]. 蒋诗平,张新夷,陈建文,徐至展. 物理. 2002(05)
[10]浅析影响射流曝气的因素[J]. 高远,岳晓勤. 中国市政工程. 2002(01)
本文编号：3707291
【文章页数】：59 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
Abstract
第一章 前言
1.1 固液界面纳米气泡的研究进展
1.2 固液界面纳米气泡的存在与性质
1.2.1 固液界面纳米气泡存在的间接证据
1.2.2 固液界面纳米气泡存在的直接证据
1.3 纳米气泡存在的意义
1.3.1 固液界面纳米气泡与表面作用力
1.3.2 固液界面纳米气泡对流体边界滑移的影响
1.3.3 纳米气泡与蛋白质相互作用
1.4 气泡对水体修复的影响
1.4.1 气泡传质理论
1.4.2 气泡尺寸大小对水体修复效果的影响
1.4.3 水体修复技术
1.4.5 养殖水体增氧技术
1.5 本论文的研究意义和主要研究工作
1.5.1 本课题的提出
1.5.2 本课题研究的内容
第二章 纳米气泡在疏水颗粒表面的富集研究
2.1 用 AFM 观察疏水物质与水界面的纳米气泡
2.1.1 实验与方法
2.1.2 脱气对固液界面的纳米气泡的影响
2.2 纳米气泡的同步辐射软 X 射线（STXM）研究
2.2.1 研究背景
2.2.2 同步辐射 X 射线独特的分析优势
2.2.3 同步辐射软 X 射线测试原理
2.2.4 实验与方法
2.2.5 纳米气泡在多孔碳球表面吸附的 STXM 测试结果与分析
第三章 氧气纳米气泡在水体中的增氧作用
3.1 实验与方法
3.1.1 实验仪器和试剂
3.1.2 实验方法
3.2 结果与讨论
3.2.1 Fick 定律
3.2.2 疏水物质对水体溶解氧量的影响
3.2.3 脱气对疏水分散质稳定性的影响
3.2.4 磁力搅拌对纳米气泡增氧作用的影响
3.2.5 超声处理对纳米气泡增氧作用的影响
3.3 小结
第四章 总结与展望
4.1 论文总结
4.2 展望
4.2.1 对疏水物质与水界面存在纳米气层和纳米气泡的进一步探索
4.2.2 纳米气层和纳米气泡应用领域方面的拓展研究
参考文献
致谢
攻读学位期间的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]上海光源介绍[J]. 李浩虎,余笑寒,何建华. 现代物理知识. 2010(03)
[2]上海光源在物理和环境中的应用[J]. 姜政,张硕,郭智,黄宇营,邰仁忠. 现代物理知识. 2010(03)
[3]影响池塘养殖水体溶解氧的主要因素分析[J]. 潘腾飞,齐树亭,武洪庆,高长虹. 安徽农业科学. 2010(17)
[4]超微细气泡水体修复技术[J]. 靳明伟,丁建宁,凌智勇,陈雨. 功能材料与器件学报. 2008(01)
[5]Long lifetime of nanobubbles due to high inner density[J]. ZHANG LiJuan1,2, CHEN Hao3, LI ZhaoXia1,2, FANG HaiPing1 ＆ HU Jun1,4 1 Shanghai Institute of Applied Physics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201800, China; 2 Graduate University of the Chinese Academy of Sciences, Beijing 100080, China; 3 Department of Physics, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200030, China; 4 Bio-X Life Science Research Center, College of Life Science and Biotechnology, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200030, China. Science in China（Series G:Physics,Mechanics ＆ Astronomy）. 2008(02)
[6]纳米气泡对HOPG表面BSA吸附影响的AFM原位观察[J]. 吴志华,张雪花,张晓东,孙洁林,董亚明,胡钧. 科学通报. 2007(06)
[7]养殖水体增氧技术及方法探讨[J]. 王兴国,王悦蕾,赵水标. 浙江海洋学院学报(自然科学版). 2004(02)
[8]固液界面纳米气泡的研究[J]. 张雪花,楼柿涛,张志祥,张晓东,孙洁林,胡钧. 电子显微学报. 2003(02)
[9]同步辐射讲座 第三讲 软X射线显微术[J]. 蒋诗平,张新夷,陈建文,徐至展. 物理. 2002(05)
[10]浅析影响射流曝气的因素[J]. 高远,岳晓勤. 中国市政工程. 2002(01)
本文编号：3707291
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