近日,我院呂其超教授團隊聯合英國曼徹斯特大學、加拿大阿爾伯塔大學等單位,在國際頂級期刊《Advances in Colloid and Interface Science》發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TOP期刊,影響因子19.3,在Colloid and surface chemistry領域的CiteScore排名全球第一。
泡沫流體是一種被國內外石油與天然氣工程廣泛使用的工作介質,由于其獨特的氣液混合結構、復雜的液膜形態、可變的物性特征,在油氣開發中發揮著不可替代的作用,被稱為高效智能流體。此外,泡沫也被廣泛應用于食品、醫藥、消防、建筑、環保、日化等諸多領域,各行業對泡沫流體的需求日益增長。由于泡沫屬于熱力學不穩定體系,確保泡沫流體的穩定性是其各類應用的基礎和關鍵問題。
針對這一難題,該論文在Pickering泡沫基礎上,闡述了“納米鎧甲”泡沫的穩定機理,對先進納米穩泡材料進行了梳理,從空間構型上進行了分類,并系統介紹了零維、一維、二維納米材料對泡沫流體形態學和流變學特征的影響機制。納米粒子可以同時在界面和體相中發揮作用穩定泡沫,并通過吸附聚集誘導界面形態發生復雜變化。泡沫流體界面和體相的流動特性與納米粒子的微觀結構、表面物性、力學特征密切相關,并控制著泡沫的流變學行為,最終決定著泡沫流體在石油工程及其他應用中的性能。
論文對新型納米穩泡材料的發展提出了建議,強調了需要進一步探索的方向,該研究有望推動“新一代”泡沫體系的研發,為泡沫流體在油氣領域及其他行業的推廣應用提供指導。

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https://doi.org/10.1016/j.cis.2025.103561