一、微納米氣泡的產(chǎn)生方式
19世紀中葉，科研人員利用物理學(xué)與流體力學(xué)，對毫米級氣泡在液體中生成、上升過程開展研究。到20世紀50年代，特別是氣液分散相的基礎(chǔ)現(xiàn)象的研究成果，極大地促進其在化工機械領(lǐng)域的大規(guī)模應(yīng)用。微納米氣泡發(fā)生技術(shù)是20世紀90年代后期產(chǎn)生。21世紀在日本得到了蓬勃的發(fā)展。
通常微納米氣泡的產(chǎn)生有以下幾種方式：
1. 超聲波產(chǎn)生微納米氣泡。主要基于超聲波的空化原理。
2. 化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生微納米氣泡。通過使用化學(xué)物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)來產(chǎn)生微納米氣泡。
3. 電解法。通過電極電解水的方式產(chǎn)生氫氣和氧氣來獲得微納米氣泡。
4. 溶解釋氣法。主要通過加壓，使空氣溶解在水里，然后減壓釋氣，空氣重新從水里釋放出來，產(chǎn)生大量的微納米氣泡。
5. 分解空氣法。主要通過高速剪切、攪拌等方式把空氣反復(fù)剪切、破碎，混合在水體中可以穩(wěn)定的產(chǎn)生大量的微納米氣泡。
納美智創(chuàng)采用溶解釋氣法原理制造出的微納米氣泡發(fā)生器，空氣、液混合比可達10%，微納米氣泡直徑可達5 μm到30 μm，其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡潔，操作方便，自動化程度高，具有遠程和監(jiān)控功能。
二、微納米氣泡的定義
通常對氣泡的分類與定義從大到小的順序大致可分為厘米氣泡（CMB）、毫米氣泡（MMB）、微米氣泡（MB）、微納米氣泡（MNB）、納米氣泡（NB）。所謂的微納米氣泡，是指氣泡發(fā)生時直徑在10微米左右到數(shù)百納米之間的氣泡。這種氣泡介于微米氣泡和納米氣泡之間，具有常規(guī)氣泡所不具備的物理與化學(xué)特性。
三、微納米氣泡的特性
1. 比表面積大
氣泡的體積和表面積的關(guān)系：氣泡的體積V=4π/3r3，氣泡的表面積A=4πr2，兩公式合并可得A=3V/r。也就是說，在總體積不變（V不變）的情況下，氣泡總的表面積與單個氣泡的直徑成反比。所以10微米的氣泡與1毫米的氣泡相比較，空氣和水的接觸面積就增加了100倍，各種反應(yīng)速度也相應(yīng)增加了100倍。
2. 上升速度慢
根據(jù)斯托克斯定律，氣泡在水中的上升速度與氣泡直徑的平方成正比。氣泡直徑1mm的氣泡在水中上升速度為6m/min，而直徑10微米的氣泡在水中的上升速度為3mm/min，后者是前者的1/2000。如果考慮到比表面積的增加，微納米氣泡的溶解能力比一般空氣增加20萬倍。
3. 自身增壓溶解
水中的氣泡四周存有氣液界面，而氣液界面的大小使得氣泡會受到水的表面張力作用。對于具有球形界面的氣泡，表面張力能壓縮氣泡內(nèi)的氣體，從而使更多的氣泡內(nèi)的氣體溶解到水中。
4. 表面帶電
純水溶液是由水分子以及少量電離生成的H+和OH-組成，氣泡在水中形成的氣液界面具有容易接受H+和OH-的特點，而通常陽離子比陰離子更易離開氣液界面，而使界面常帶有負電荷。
5. 產(chǎn)生大量自由基
微氣泡在運動過程中破裂瞬間，由于氣液界面消失的劇烈變化，界面上集聚的高濃度離子將積蓄的化學(xué)能一下子釋放出來，此時可激發(fā)產(chǎn)生大量的自由基，其產(chǎn)生的氧化作用可降解水中正常條件下難以氧化分解的污染物如等，實現(xiàn)對水質(zhì)的凈化作用。
6. 傳質(zhì)效率高
氣液傳質(zhì)是許多化學(xué)和生化工藝的限速步驟。研究表明，氣液傳質(zhì)速率和效率與氣泡直徑成反比，微氣泡直徑極小，在傳質(zhì)過程中比傳統(tǒng)氣泡具有明顯優(yōu)勢。
7. 氣體溶解率高
微納米氣泡具有上升速度慢、自身增壓溶解的特點，使得微納米氣泡在緩慢的上升過程中逐步縮小成納米級，最后消減湮滅溶入水中，從而能夠大大提高氣體（空氣、氧氣、臭氧、氫氣、氮氣、二氧化碳等）在水中的溶解度。
四、微納米氣泡的應(yīng)用
1. 河道處理
2. 水產(chǎn)養(yǎng)殖
3. 生態(tài)農(nóng)業(yè)
4. 工業(yè)廢水處理
5. 洗浴保健
6. 垃圾除臭
