纳米泡悬浮在冷解周期下的热反应通过实验和分子动力学模拟
Yawen Gao1, Pengchao Zhang1, Hangyu Luo1
1New Cornerstone Science Laboratory, Center for Combustion Energy, Key Laboratory for Thermal Science and Power Engineering of Ministry of Education, Department of Energy and Power Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084, China.
ACS applied materials & interfaces
|November 22, 2025
概括
在冷解周期期间,纳米泡在乙醇-水混合物中保持稳定,与纯水或盐水不同. 增强的泽塔潜力和乙醇中的结合有助于这种观察到的纳米泡稳定性.
科学领域:
- 合体和表面科学科学
- 材料科学是一种材料科学.
- 物理化学 物理化学
背景情况:
- 纳米气泡对于食品保存和环境修复等应用至关重要.
- 了解纳米气泡在热和溶解应力下的稳定性,对于它们的实际使用至关重要.
研究的目的:
- 为了研究纳米泡的热反应和溶液稳定性.
- 为了确定冷解周期和溶剂成分对纳米泡特性的影响.
主要方法:
- 纳米泡悬浮是使用超声波化制造的.
- 使用常规冷机和液进行了冷解处理.
- 乙醇-水混合物和盐水被用于研究溶解效应.
- 除了实验测量,还使用了分子动力学模拟.
主要成果:
- 在两次冷解周期后,纳米气泡数量密度和泽塔潜力在纯水和盐水中下降.
- 在乙醇-水混合物中,纳米泡的稳定性显著提高.
- 快速冷却保留了纳米泡的度,比在水溶液中缓慢冷却更好.
- 分子动力学模拟表明,乙醇-水混合物中的气-液体界面增强了泽塔潜力和键.
结论:
- 溶剂成分,特别是乙醇含量,在热应力下的纳米泡稳定性中起着关键作用.
- 增强的界面结和泽塔潜力有助于乙醇-水混合物的纳米泡弹性.
- 结果为优化纳米泡设计和控制在各种应用中的指导提供了指导.


