界面纳米气泡研究历史和展望

界面科学研究因其在工业、农业、环境和催化等领域的重要性一直是国内外科学工作者非常关注的领域。固液界面纳米气泡的发现和研究是近20年来科学界的一匹"黑马",它的存在颠覆了人们的认知,以超乎常人想象的效果在水处理、农业、矿物浮选、界面输运和清洗等领域表现出色,成为国内外相关领域的研究热点。该综述对界面纳米气泡的研究历史、产生方法、检测技术以及已有的对其稳定机制的理论解释等方面进行阐述,并对未来纳米气泡的基础研究和应用进行了展望。相信随着研究的不断深入,界面纳米气泡的科学问题必将得到一一解答,纳米气泡在各个领域的应用也会迈上新的台阶。

润湿性调控界面纳米气泡生成及其对亲水性颗粒浮选的促进

浮选体系中纳米气泡的引入可以有效提高微细粒矿物特别是疏水性矿物的浮选效果,而如何利用纳米气泡提高亲水性矿物的浮选效果是一个难题。以氧化石墨代表亲水性颗粒,采用原子力显微镜(AFM)直接进行纳米气泡形貌表征,通过十二烷基醇聚氧乙烯醚(AEO-15)对石墨表面进行润湿性调控,利用温差法生成界面纳米气泡,对比分析石墨经氧化、表面活性剂吸附等润湿性调控后其表面生成的界面纳米气泡形貌、数量等差异;同时通过浮选试验验证润湿性调控界面纳米气泡的生成对浮选的影响。研究结果表明:界面纳米气泡的产生与颗粒表面亲疏水性密切相关,与其形貌高度无关。相较于亲水性的氧化石墨,经表面活性剂吸附后,其表面可以产生更加密集且均一的界面纳米气泡。此外,纳米气泡的引入可以明显提高亲水性氧化石墨的浮选回收率。研究成果提供了一种亲水性颗粒表面生成界面纳米气泡的方法,对低阶煤、氧化煤等其他亲水性颗粒的浮选强化具有一定的指导意义。