微纳米气泡发生装置及其应用的研究进展邓超1，杨丽1，陈海军2，杨谋存2，朱跃钊2（1.南京工业大学环境学院，江苏南京210009；2.南京工业大学机械与动力工程学院，江苏南京［摘要］综述了微纳米气泡发生装置及其应用的研究进展。微纳米气泡具有与普通气泡不同的特性，近年来日益受到关注。介绍了溶气析出气泡、引气制造气泡和电解析出气泡等微纳米气泡发生原理，并阐述了相应原理的微纳米气泡发生装置的研发状况；评述了微纳米气泡发生装置在气浮选矿、水体修复和净化、船舶减阻、药物传递、热喷印喷墨等领域中的研究进展，以期为微纳米气泡的理论研究和技术应用提供指导。［关键词］微纳米气泡；溶气析出气泡；引气制造气泡；电解析出气泡［文章编号］1000-8144（2014）10-1206-08［中图分类号］TQ022.11［文献标志码］AProgressesinResearchandApplicationofMicro-NanoBubbleGeneratingDeviceDengChao1，YangLi1，ChenHaijun2，YangMoucun2，ZhuYuezhao2（1.CollegeofEnvironment，NanjingTechUniversity，NanjingJiangsu210009，China；2.CollegeofMechanicalandPowerEngineering，NanjingTechUniversity，NanjingJiangsu210009，China）［Abstract］Theprogressesintheresearchandapplicationofmicro-nanobubblegeneratingdeviceswerereviewed.Becauseoftheirdifferentcharacteristicsfromordinarybubbles，themicro-nanobubbleshaveattractedmoreandmoreattentioninrecentyears.Thegeneratingmechanismsofthemicro-nanobubbleswereinvestigated，namelygeneratingbubblesbydissolvingair，manufacturingbubblesbyentrainingairandproducingbubblesbyelectrolysis.Thecorrespondingmicro-nanobubblegeneratingdeviceswereintroduced.Theapplicationsofthemicro-nanobubblegeneratorsinmineralflotation，waterrestorationandpurification，shipdragreduction，drugdeliveryandthermalink-jetprintingwerediscussed.［Keywords］micro-nanobubble；generatingbubblesbydissolvingair；manufacturingbubblesbyentrainingair；producingbubblesbyelectrolysis通常把直径在0.1～50μm的微小气泡称为微纳米气泡，其具有与普通气泡不同的特性，这一点已引起人们的注意。早在1970年，Bowonder等［1］就已经研究了多孔盘制造气泡的技术；1979年，Takahashi等［2］开展了对压力溶气析出气泡技术的研究；1991年，Ketkar等［3］开展了对电解析出气泡技术的研究，使得微纳米气泡的发生方法得到了丰富和发展，如剪切法、加压溶解法、电解法等。目前，微纳米气泡已经得到了广泛的关注和研究，由于微纳米气泡发生装置在形成气泡的浓度、尺寸均匀性以及装置能耗等方面与传统气泡发生装置相比都有较大的优势，因而在化工、环境和本文综述了微纳米气泡发生装置的研究进展，介绍了微纳米气泡特性、气泡发生原理、气泡发生装置及其应用情况，并对未来微纳米气泡发生装置的研究重点和发展方向进行展望。1微纳米气泡的特性微纳米气泡由于尺寸较小，能表现出有别于普通气泡的特性，如存在时间长、较高的界面ζ电［收稿日期］2014-04-23；［修改稿日期］2014-06-25。［作者简介］邓超（1990—），男，江苏省金坛市人，硕士生，电话15905150890，电邮623976308@qq.com。联系人：杨丽，电话13512510050，电邮njut.yl@njtech.edu.cn。［基金项目］江苏省科技支撑计划（工业）项目（BE2013127）。进展与述评·1207·第10期邓超等.微纳米气泡发生装置及其应用的研究进展位和传质效率高等特性。1.1存在时间长普通气泡由于尺寸较大在水中受到的浮力远大于自身重力，因而会迅速上升到水面而破裂。而微纳米气泡由于自身体积很小，在水中所受浮力相应也很小，从而表现出上升缓慢的特性［4］，如图1所示。如直径为1mm的气泡在水中上升的速度为6m/min，而直径为10μm的气泡在水中的上升速度仅为3mm/min，后者是前者的1/2000。由于微纳米气泡不但具有普通小气泡的特性，还具有较高的界面ζ电位、传质效率高的特点，使其在与界面科学相关的技术领域有着良好的应用前景。目前微纳米气泡的理论研究已经成熟，根据发生理论...