一种液体环境中纳米气泡原位表征的方法技术

本发明专利技术公开了一种液体环境中纳米气泡原位表征的方法。包括以下步骤：（1）于金属载网上沉积石墨烯薄膜得到石墨烯载网；（2）于石墨烯载网表面镀一层金属薄膜；（3）加热使得金属薄膜熔化再降温，使石墨烯载网表面形成金属纳米颗粒；（4）将所得石墨烯载网进行表面改性处理；（5）将水溶液滴加在石墨烯载网上；（6）取另一片石墨烯载网石墨烯薄膜面朝下覆盖在滴加水溶液的石墨烯载网上得到石墨烯液体池；（7）将石墨烯液体池经真空检漏后放入透射电镜中，利用电子束辐解水产生纳米气泡并对纳米气泡进行原位表征。该方法具有时间和空间分辨率高、不引入其他杂质等优势，为探究纳米气泡以及气/液/固表界面性质等提供了新的研究手段。液/固表界面性质等提供了新的研究手段。

【技术实现步骤摘要】
一种液体环境中纳米气泡原位表征的方法


[0001]本专利技术涉及纳米加工及表征领域，具体涉及一种在液体中原位生成与表征纳米气泡的方法。

技术介绍

[0002]气泡在我们日常生活中随处可见，纳米气泡通常是指直径小于1 μm的气泡，在矿物浮选、超声造影和污水处理等方面有巨大应用前景。此外，对于有气体参与的反应，例如燃料电池、电解水析氢和光催化等反应，在纳米尺度气体多以纳米气泡的形式参与反应。理解纳米气泡的理化特性、动力学机制、气/液/固表界面性质对纳米气泡应用，及调控含气体的多相反应具有及其重要的意义。但是由于研究手段的局限性，目前对气泡动力学的研究工作大多停滞在微米及毫米尺度，缺乏在纳米甚至原子尺度对气泡的直观动态观察。气泡成核理论和稳定性机制仍存在很多疑问。例如根据不同的计算模型纳米气泡临界半径相差至少一个数量级，理论成核率和成核过饱度通常高于实验观察值。根据杨氏
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拉普拉斯方程，对于小于1 μm的气泡，由于其其高的内部压力应很快收缩消失，理论预测其存在时间不超过0.02 s。然而，2000年Lou等人使用原子力显微镜成像对纳本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种液体环境中纳米气泡原位表征的方法，该方法包括以下具体步骤：（1）选取透射电镜金属载网；（2）于金属载网上沉积石墨烯薄膜得到石墨烯载网；（3）于石墨烯载网表面镀一层金属薄膜；（4）加热令金属薄膜熔化再降温，使石墨烯载网表面形成金属纳米颗粒；（5）将含有金属纳米颗粒的石墨烯载网放入等离子体表面处理仪进行表面改性处理；（6）将1~5 μL水溶液滴加在（5）所得的石墨烯载网上；（7）另一片经过（5）处理的石墨烯载网的石墨烯薄膜面朝下覆盖在滴加水溶液的石墨烯载网上，静置4个小时以上，极少量水溶液被包覆在金属纳米颗粒撑起的上下两层石墨烯薄膜之间的空隙中，多余液体挥发，制备得到石墨烯液体池；（8）将（7）所得石墨烯液体池放进真空检漏系统，无泄漏后放入透射电镜中，打开电子枪开关，使电子束与水溶液相互作用产生纳米气泡；（9）电子束继续辐照对纳米气泡进行原位表征。2.根据权利要求1所述的液体环境中纳米气泡原位表征的方法，其特征在于，步骤（1）所述金属载网为铜网、金网、镍网或钼网中的一种，金属载网的网格的目数为200~...

【专利技术属性】
技术研发人员：王文，齐国臣，章浩，张玉东，邱京江，聂帮帮，郭钟伟，王伟，卫荣汉，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：