泡沫发生器

作为最有效的水净化方法之一，太阳能净化水已获众多研究学者的关注。一方面，利用太阳能净化水非常环保，另一方面，该工艺所需的设备安装和操作要求相对较低。为了提高太阳能净化水的效率，已有学者提出了几种净化方法，如预热法、夜间加热法和附加热源法,带有黑色吸收片（BAS）的增强型太阳能蒸馏法（SSG）就是其中的一种方法。但SSG蒸发只发生在水-气界面，如何增加加热过程中界面面积成了提高SSG效率的关键。此外，BAS材料本身的性能也是SSG的速率的重要影响因素。大量研究发现，微尺寸多孔结构BAS可以提高SSG的蒸发速率：一方面，这种结构大大增加了水-气界面；另一方面，BAS自身具有高吸收率和良好的隔热性能，这既能够减少热量损失，又能够提高吸热效率。此外，双层BAS能够进一步提高SSG的速率。通常，BAS可以由化学方法或者碳化方法制得，然而这样制得的BAS的孔径的大小和孔的分布都是随机的，无法可控地得到最佳的蒸发速率。为了进一步优化SSG，古斯塔夫• 埃菲尔大学的Elyes Nefzaoui团队与巴黎东大Tarik Bourouina以及西安交通大学的韦学勇教授联合提出了一种二维超材料泡沫（meta-foams），这种超泡沫具有确定的孔径和规则的孔分布，在优化研究中可作为有效可控的模型，该团队也将这种超泡沫作为表面增强型太阳能水蒸发器的研究工作中。在该研究工作中，纳米黑硅（B-Si）因其在可见光到近红外波段具有优异的吸收率和光热性能被用作超泡沫材料。采用等离子刻蚀制备了具有分层纳米结构和周期性二维多孔超泡沫，并就孔径大小、孔的数量对蒸发速率的影响进行了探索。研究发现：孔径和孔的数量是一把双刃剑，一方面，孔径和数量要尽可能的多，以保证系统能提供充足的水量；另一方面，孔径过大和数量过多会导致吸收的热量减少。此外，研究团队也设计了双层系统，以保证可靠的吸水性、稳定的吸热和隔热性能。实验表明，在一次太阳光辐射、常温、相对湿度为58%时，直径20μm的B-Si超泡沫样品最佳蒸发速率可达到1.34 kg/(h⋅m2)，转换率可以达到可观的89%（实验条件不变的情况下，理论蒸发速率可达 1.5 kg/(h⋅m2）），蒸发速率是普通蒸馏法的3.96倍。同时，该团队发现了另外一种低成本制造超泡沫的方法：借助摩方高精度3D打印设备(nanoArch S130,摩方精密)制作超泡沫样品。实验证实，在同一实验条件下，孔径为275μm的3D打印的超泡沫的蒸发速率为1.32 kg/（h⋅m2）。这个结果与B-Si超泡沫的最佳值相当，在SSG中显示出非常优越的性能。3D打印的超泡沫可以作为B-Si超泡沫的低成本代替品，具有很好的发展潜力和应用前景。图1.超泡沫的概念示意图:(a)由二维周期结构制成的优化超材料，(b)应用于优化太阳能水净化，(c)B-Si周期性微孔超泡沫的SEM图像。测量的吸收光谱:(d)不同多孔表面的原始测量数据，(e)暴露在太阳辐射下的结构表面有效吸收率。图2.二维B-Si超泡沫：(a)断面示意图，(b)用于实验样品照片，(c)三种不同超泡沫材料的蒸发速率，与常规泡沫蒸发速率和自然水蒸发速率进行了比较。图3.3D打印的超泡沫：(a)圆柱微孔的截面SEM视图，(b)三种不同的超泡沫的蒸发速率，并与自然水蒸发速率进行了比较。图4.吸收率和蒸发速率、表面平衡温度的函数关系图5.孔隙率和蒸发速率的函数关系图6.硅基二维超泡沫的制作过程此外，该团队还用海水对二维超材料超泡沫的表面强化型太阳能蒸馏进行了实验评估：将超泡沫在海水中浸泡了14天，并与同等实验条件下用去离子水浸泡的超泡沫进行对比。实验结果发现，在海水中浸泡14天后，超泡沫在SSG的蒸发性能降低约7%-9%。从图7可推测，蒸发性能降低很可能是由于结晶盐堵塞了超泡沫的孔隙，导致吸收率的降低。如果能够解决孔隙堵塞的问题，那么具有BAS超泡沫结构的SSG在海水净化方面将发挥巨大的应用潜力。图7.（a）海水蒸发速率和去离子水蒸发速率的对比（b）海水中浸泡之前超泡沫表面的显微镜图像（c）海水中浸泡之后超泡沫表面的显微镜图像该研究成果以题为：Two-dimensional metamaterials as meta-foams for optimized surface-enhanced solar steam generation发表在《Solar Energy Materials & Solar Cells》期刊上。

生物技术首次火爆并未引起产业泡沫　　生物技术，生物科学，生命科学&hellip &hellip 无论如何称呼，对于大多数人来说，这个领域给人的印象既&ldquo 高端大气上档次&rdquo 又&ldquo 低调奢华有内涵&rdquo 。这个领域的从业人员不是生物学教授，就是分子生物学博士。他们一定是在生化危机中保护伞公司巨大地底实验室里每天摆弄那些白花花的仪器和默默的研究一旦泄漏就可能毁灭世界的超级病毒。　　实验室与超级病毒　　然而现实是赤裸的，早在病毒被发现(1899年)之前，早在人类知道地球是圆的(公元前5世纪)之前，咱们的老祖先们就开始利用生物科学改变世界了&mdash &mdash 距今12000年前的新石器时代革命又被称作农业革命，就是理论上人类最早开始使用生物技术的时间，这一时期也可以被看作生物技术迎来了第一次黄金时代。新石器时代革命中的农作物耕种行为完全符合我们之前提到的对生物技术的定义&ldquo 利用生物技术体系来生产或制造产品&rdquo 。而千百年前古人使用简单生物技术，喂饱了更多人口，直接造就了当今的人类世界。　　早期各文明中出现的耕种酿酒都算是生物技术应用　　然而大家也不必失望，生物技术起步早，但发展慢。当今人们所理解的生物技术其实是从1971年保罗伯格的基因拼接实验取得成功开始，距今为止发展也不到半个世纪。　　保罗&bull 伯格(生物化学领域专家)　　现代生物技术火爆所伴随的泡沫风险还未可知　　正所谓&ldquo 庙小妖风大，池浅王八多&rdquo ，在尚未过半百的生物技术领域，新技术，新药物，新疗法，新人物，新公司层出不穷。如同所有新兴热门产业或行业会产生泡沫一样(1991-2001互联网泡沫和2008年金融信用泡沫)，各个生物科技新贵们在各自擅长的技术领域大展拳脚的同时，生物技术产业内也掀起了一股疯狂的并购(M&A)热潮。并在刚过去的3月底达到了巅峰。　　3月31日众多的行业并购新闻　　仅3月31号一天，行业内并购新闻就达到了7条之多，而且涉及金额少则以百万(million)美元为单位，多则十亿(billion)美元为单位。早一天，3月30日单天的并购成交额就达到了170亿美元。甚至作为一家主营电器的飞利浦公司也表示要卖掉旗下的LED业务，投身医疗健康产业(上图最后一则)，市场的强劲表现是一回事，而市场疯狂那就又是另一回事了。尤其是当&ldquo 华尔街之狼&rdquo 们发现了这块有利可图的市场。　　占领华尔街运动抗议者手持标语&ldquo 我们是被剩下的99%&rdquo 　　&ldquo 挖掘&hellip 哦，不&hellip 生物技术产业中存在泡沫吗?&rdquo 　　对于这个问题舆论上还真没有一个定论，都是公说公有理，婆说婆有理。小编准备从三个角度来简单分析一下这个问题。　　角度一：制药业巨头　　众所周知，跨国制药巨头例如诺华，罗氏，辉瑞，默沙东和赛诺菲等，哪一家不是财大气粗，有钱任性。例如诺华去年的总销售额就达到了恐怖的580亿美元，净利润达到了102亿美元。对于这些大腕来说花个几十亿并购一家小公司完全不是事。虽然它们不缺钱，但是逐利性永存的它们依然在绞尽脑汁开源。说到这我们先看一下另外一组数据，2014年最赚钱的药物，第一名：修美乐(Humira)阿达木单抗(adalimumab)2014年销售额125亿美元，第三名：Remicade，英夫利西单抗(infliximab)2014年销售额92.4亿美元，第四名：美罗华(Rituxan)，利妥昔单抗(rituximab)2014年销售额86亿美元。大量单抗药物制霸榜单，昭示着生物制药的伟大&ldquo 钱&rdquo 景。结合之前所提到制药巨头们的财大气粗，有谁不想用几十亿的前期投资换得每年摇钱上百亿的一棵摇钱树呢?　　角度二：小型生物技术公司　　站在作为被收购对象的小型初创型生物技术公司的角度上，抱大腿何尝不是一种最好的选择。一方面，财大气粗的制药业巨头在其药品研发生产线上依然存在着明显缺陷，它们都急需来自于外部的生物技术帮助。另一方面，一种新药从开发备选到临床实验再到上市是一个极度漫长而又烧钱的过程(例如2014年辉瑞诺华施宝贵三家研发经费超过200亿美元)，对于任何一家小型生物技术企业来说都是无法承受之重。所以，收购与被收购只是一个愿打一个愿挨罢了。问题到这都还非常绿色和谐可循环，但是下一个角色加入马上使生物产业内并购变了味道，他们就是以华尔街为代表的行业外投资人们。　　角度三：外部投资人　　从他们的角度来看，只要有利可图，有空可钻，生物技术产业与其他产业也没啥不同。于是生物技术产业内的并购就给了他们这样一个赚快钱的机会。在火爆的并购市场推动下，他们加大对小型生物技术公司的投资，抬升企业价值。由于行业特性，小型生物技术公司要么被更大的公司收购，要么进行IPO，这时无论该公司被收购还是进行IPO融资，这些投资人都能大赚一笔，并且把赚来的钱马上投进下一个小型生物技术公司。有些人认为，这可以算得上是一个自给自足的循环系统，但谁又能保证，让雪球这样滚下去，不会砸到人呢?　　雪球效应　　总结　　生物技术产业泡沫目前还只是一个猜测，各家分析师的担忧还只停留在纸面上和理论中，但是火热的生物技术企业并购所催生的种种效应也应该警醒着行业内人员泡沫化的可能性。最后小编也想听听来自各方的意见。

研究背景随着大众对于清洁护肤意识的觉醒，洁面产品的需求和要求不断提高。洁面膏作为一款基础护肤产品，能清洁面部分泌的过剩油脂、附着的灰尘以及残留的化妆品等污垢，使面部皮肤维持生理功能平衡，同时通过皮肤的清爽舒适提供愉悦感。追求肤感良好对面部护理来说尤为重要，为了保持皮肤的健康，在保证清洁效果的情况下，开始研究对皮肤更温和的清洁成分。近几年，以氨基酸类表面活性剂为清洁成分的洁面膏以其温和无刺激的特性开始受到消费者的追捧。为了满足消费者对性能更好的洁面产品的需求，洁面膏配方的研发也需要不断进行。本实验合成的洁面膏以椰油酰甘氨酸钠为清洁成分，在实验过程中改变乳化温度、乳化均质时间、乳化均质速率、乳化剂比例和酸碱度，来确定洁面膏合适的泡沫行为。实验仪器与方法本文采用KRÜ SS DFA100动态泡沫分析仪对不同配方洁面膏的泡沫特性进行测试。DFA100动态泡沫分析仪表1 洁面膏配方结果与讨论1.乳化剂比例对洁面膏起泡性能的影响配方1到配方5，泡沫的稳定性相对来说都较好，乳化剂比例对洁面膏起泡性能的影响程度较小。由图2可以看出，随着乳化剂添加质量从1 %增加到3 %，乳液的最大泡沫体积先增大到最高点，然后减小。乳化剂的添加质量为2 %时，乳液的最大泡沫体积达到最大值。从泡沫尺寸和大小来看，乳化剂含量为2.5%时，产生的泡沫最为细腻。图1 相同条件下，不同乳化剂比例洁面膏起泡后得到的最大泡沫体积。图2 乳化剂比例对洁面膏泡沫尺寸和泡沫个数的影响2.pH值对洁面膏泡沫高度及结构的影响表2 不同pH值洁面膏的泡沫特性由表2可以看出，从配方1到配方5，随着乳液的pH值下降，起泡量减少，泡沫高度降低，这是因为乳液中柠檬酸与椰油酰甘氨酸钠发生化学反应生成了不易起泡的椰油酰甘氨酸。然而，泡沫结构却变得更加细腻。从消费者体验感来说，细小致密和起泡量多会有相对较好的肤感。因此，综合各项因素考虑，pH=6.52的柠檬酸添加质量(为1.5 %)是最佳的选择。结论本实验对椰油酰甘氨酸钠体系洁面膏的合成工艺进行探究，通过改变反应条件对比样品的性能，发现合成椰油酰甘氨酸钠体系洁面膏的最佳条件为：乳化温度80 ℃，乳化均质时间30 min，乳化均质速率1200 r/min；调节复配的乳化剂比例和体系pH值，观察乳液合成的状态，发现乳化剂质量比例为2 %、 乳液pH值为6.52时合成效果较好。在这个条件下制备得到的洁面膏性能稳定、黏度适中、泡沫丰富细腻、洁面效果好且温和无刺激，是较为理想的洁面产品。本文有删减，详细信息见原文[1]方玲,丁志强,彭子飞.椰油酰甘氨酸钠体系洁面膏合成条件的优化[J].广东化工,2023,50(07):78-82.