呂其超教授團(tuán)隊(duì)在國(guó)際頂級(jí)期刊《Advances in Colloid and Interface Science》發(fā)表泡沫流體研究論文
近日，我院呂其超教授團(tuán)隊(duì)聯(lián)合英國(guó)曼徹斯特大學(xué)、加拿大阿爾伯塔大學(xué)等單位，在國(guó)際頂級(jí)期刊《Advances in Colloid and Interface Science》發(fā)表了泡沫流體前沿研究“Nanomaterials-based Pickering Foams: Stabilization, Morphology, Rheology, and Perspectives”。該刊為中科院1區(qū)TOP期刊，影響因子19.3，在Colloid and surface chemistry領(lǐng)域的CiteScore排名全球第一。
泡沫流體是一種被國(guó)內(nèi)外石油與天然氣工程廣泛使用的工作介質(zhì)，由于其獨(dú)特的氣液混合結(jié)構(gòu)、復(fù)雜的液膜形態(tài)、可變的物性特征，在油氣開(kāi)發(fā)中發(fā)揮著不可替代的作用，被稱(chēng)為高效智能流體。此外，泡沫也被廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、消防、建筑、環(huán)保、日化等諸多領(lǐng)域，各行業(yè)對(duì)泡沫流體的需求日益增長(zhǎng)。由于泡沫屬于熱力學(xué)不穩(wěn)定體系，確保泡沫流體的穩(wěn)定性是其各類(lèi)應(yīng)用的基礎(chǔ)和關(guān)鍵問(wèn)題。
針對(duì)這一難題，該論文在Pickering泡沫基礎(chǔ)上，闡述了“納米鎧甲”泡沫的穩(wěn)定機(jī)理，對(duì)先進(jìn)納米穩(wěn)泡材料進(jìn)行了梳理，從空間構(gòu)型上進(jìn)行了分類(lèi)，并系統(tǒng)介紹了零維、一維、二維納米材料對(duì)泡沫流體形態(tài)學(xué)和流變學(xué)特征的影響機(jī)制。納米粒子可以同時(shí)在界面和體相中發(fā)揮作用穩(wěn)定泡沫，并通過(guò)吸附聚集誘導(dǎo)界面形態(tài)發(fā)生復(fù)雜變化。泡沫流體界面和體相的流動(dòng)特性與納米粒子的微觀(guān)結(jié)構(gòu)、表面物性、力學(xué)特征密切相關(guān)，并控制著泡沫的流變學(xué)行為，最終決定著泡沫流體在石油工程及其他應(yīng)用中的性能。
論文對(duì)新型納米穩(wěn)泡材料的發(fā)展提出了建議，強(qiáng)調(diào)了需要進(jìn)一步探索的方向，該研究有望推動(dòng)“新一代”泡沫體系的研發(fā)，為泡沫流體在油氣領(lǐng)域及其他行業(yè)的推廣應(yīng)用提供指導(dǎo)。
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https://doi.org/10.1016/j.cis.2025.103561