[實用新型]一種納米氣泡發生器

有效

• 申請號: 201420412929.0
• 申請日: 2014-07-24
• 公開（公告）號: CN203955063U
• 公開（公告）日: 2014-11-26
• 發明（設計）人: 董亞明;段娟;胡秀濤;黃春雨;劉婷;劉云芳
• 申請（專利權）人: 上海師范大學
• 主分類號: B01F5/12
• 分類號: B01F5/12
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 周云

技術領域

本實用新型涉及納米氣泡領域，具體地說是一種納米氣泡發生器。

背景技術

1984年，Israelachvili?et?al在測量水中兩憎水表面間的相互作用力時，發現存在一種很強的遠程引力，引力范圍甚至超出100nm，用范德華力和表面雙電層力的DLVO理論不能合理解釋。1994年Parker?et?al提出這種遠程力是由于相互吸引表面之間有氣體存在造成的。根據這一理論，表面可能被納米氣泡覆蓋，并且起著表面間黏附的橋梁作用，雖然這一理論符合許多實驗現象，但依據傳統熱力學楊氏-拉普拉茲(YL)方程計算，直徑在納米級的氣泡不可能穩定存在。這之后，表面科學領域陸續發表了一批固液界面間納米氣泡的研究結果，特別是近十年來，納米氣泡的研究成為學術界的討論熱點，也引起了廣泛的爭論。研究方法涉及原子力顯微鏡(AFM)直接成像、中子散射測定、表面等離子體共振測定、紅外光譜測定等。2000年至2001年首批固液界面納米氣泡的AFM圖像公開發表，隨后又有數個研究組采用不同的基底或不同的處理方法觀測到表面存在的納米氣泡，上海交通大學生命科學技術學院納米生物學研究室發展了醇水替換在云母和石墨表面穩定形成氣泡的方法。證實了納米氣泡的存在。納米氣泡的存在可能影響其它很多基本的物化作用，包括液膜在表面的穩定性、膠體的聚集與分散、乳液的穩定性以及表面上的瞬時微沸行為(microboiling?behavior)等等。另外，納米氣泡的存在可能對于生物學領域也具有重大意義。因而納米氣泡的制備方法成為目前科學領域以及制造業的開發研究的重點。

除了醇水替換法，還有多種制備納米氣泡的方法，諸如：曝氣法、電場法、微波法、超聲法等。

實用新型內容

本實用新型旨在提供一種納米氣泡發生器。

本實用新型通過如下技術方案實現：

一種納米氣泡發生器，由水槽、潛水泵、引水管和納米氣泡收集管組成，潛水泵置于水槽內部，納米氣泡收集管置于水槽底部，且潛水泵的出水口對準納米氣泡收集管，引水管一端在水槽外，另一端引至潛水泵的入水口處。

所述水槽上設有用于控制水位的溢水口和用于注水的注水口，潛水泵位于溢水口所在水平面下。

所述納米氣泡收集管是一頂端開口的柱狀容器，其開口端對準潛水泵出水口。

利用上述發生器制備納米氣泡的方法包括以下步驟：

通過注水口向水槽內注入水至溢水口，通過引水管將與水槽內的水溫度不同的水或與水槽內的水含氧量不同的水引入水槽內至潛水泵入水口處并與水槽內的水混合，開啟潛水泵，潛水泵將混合后的水吸入并從出水口射出，從出水口射出的水進入納米氣泡收集管，由于納米氣泡是下沉的，可在納米氣泡收集管的底部收集。

本實用新型的原理有二：一是水在低溫情況下溶解氣體含量高，而隨著溫度的升高溶解氣體的含量越來越低，因此當兩種不同溫度的水混合時，低溫水中的溶解氣體會釋放出來，匯集并生成納米氣泡，溫差越大，釋放的氣體就越多則生成的納米氣泡的水量也越多，同時還會增大氣泡的直徑；二是當兩種不同溶解氣體含量的水混合時，溶解氣體含量高的水中的溶解氣體會釋放出來，匯集并生成納米氣泡，含量差越大，釋放的氣體就越多則生成的納米氣泡的水量也越多，同時還會增大氣泡的直徑。

水的流速可以用來調節氣泡的直徑，流速越高氣泡的直徑就會越小。這主要是由于兩溫差水的混合比例不同或兩種溶解氣體含量差水的混合比例不同釋放氣體的量也不同造成的。利用本實用新型的裝置并采用溫差法或不同含氣溶液法可獲得納米氣泡，其優點在于操作方法簡單、重復性好、氣泡的大小和數量可以通過水溫和潛水泵的流速的差異進行調節。

附圖說明

圖1為本實用新型的溫差納米氣泡發生器的結構示意圖，其中，1—水槽，2—潛水泵，3—引水管，4—納米氣泡收集管，101—溢水口，102—注水口，201—潛水泵的出水口，202—潛水泵的入水口。

具體實施方式

實施例1

如圖1所示，其為本實用新型的納米氣泡發生器，由水槽1、潛水泵2、引水管3和納米氣泡收集管4組成，槽上設有用于控制水位的溢水口101和用于注水的注水口102，潛水泵置于水槽內部且位于溢水口所在水平面下，納米氣泡收集管置于水槽底部，且潛水泵的出水口201對準納米氣泡收集管頂部開口，引水管一端在水槽外，另一端引至潛水泵的入水口202處。