Ultrahigh Density of Gas Molecules Confined in Surface Nanobubbles in Ambient Water

化学 化学物理 分子 过饱和度 纳米尺度 氧气 同步加速器 分子动力学 吸收(声学) 溶解度 纳米技术 化学工程 物理化学 计算化学 光学 材料科学 有机化学 物理 工程类
作者
Limin Zhou,Xingya Wang,Hyun‐Joon Shin,Jian Wang,Renzhong Tai,Xuehua Zhang,Haiping Fang,Wei Xiao,Lei Wang,Chunlei Wang,Xingyu Gao,Jun Hu,Lijuan Zhang
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:142 (12): 5583-5593 被引量:148
标识
DOI:10.1021/jacs.9b11303
摘要

To understand the unexpected and puzzling long-term stability of nanoscale gas bubbles, it is crucial to probe their nature and intrinsic properties. We report herein synchrotron-based scanning transmission X-ray microscopy (STXM) evidence of highly condensed oxygen gas molecules trapped as surface nanobubbles. Remarkably, the analysis of absorption spectra of a single nanobubble revealed that the oxygen density inside was 1–2 orders of magnitude higher than that in atmospheric pressure, and these bubbles were found in a highly saturated liquid environment with the estimated oxygen concentration to be hundreds of times higher than the known oxygen solubility in equilibrium. Molecular dynamics simulations were performed to investigate the stability of surface nanobubbles on a heterogeneous substrate in gas-oversaturated water. These results indicated that gas molecules within confinement such as the nanobubbles could maintain a dense state instead of the ideal gas state, as long as their surrounding liquid is supersaturated. Our findings should help explain the surprisingly long lifetime of the nanobubbles and shed light on nanoscale gas aggregation behaviors.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
ZXW完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
1秒前
木云完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
John完成签到 ,获得积分10
3秒前
完美柚子发布了新的文献求助10
3秒前
李健应助元气满满采纳,获得10
3秒前
liuyc完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
4秒前
火星上雅寒完成签到 ,获得积分10
4秒前
SZY发布了新的文献求助10
5秒前
lkl完成签到,获得积分10
5秒前
AZE完成签到,获得积分10
5秒前
难过的小甜瓜完成签到,获得积分10
5秒前
周爱李发布了新的文献求助10
6秒前
xinjiasuki完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
立na发布了新的文献求助20
7秒前
7秒前
8秒前
星星河完成签到,获得积分10
8秒前
喜悦的丝完成签到 ,获得积分10
10秒前
可爱小蚱蜢完成签到,获得积分20
10秒前
zzz完成签到,获得积分10
10秒前
orixero应助鑫问采纳,获得10
10秒前
hzh发布了新的文献求助10
10秒前
Atan完成签到,获得积分10
11秒前
xinjiasuki发布了新的文献求助10
11秒前
BINGBING1230发布了新的文献求助10
11秒前
wenhao完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
粒粒发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
12秒前
12秒前
13秒前
13秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Pipeline and riser loss of containment 2001 - 2020 (PARLOC 2020) 1000
A Half Century of the Sonogashira Reaction 1000
Artificial Intelligence driven Materials Design 600
Investigation the picking techniques for developing and improving the mechanical harvesting of citrus 500
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 500
A Manual for the Identification of Plant Seeds and Fruits : Second revised edition 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5189220
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4373376
关于积分的说明 13616425
捐赠科研通 4226879
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2318410
邀请新用户注册赠送积分活动 1317081
关于科研通互助平台的介绍 1266938