Geração, propriedades e aplicações de nanobolhas de oxigênio na aeração.

As nanobolhas (NBs) em água exibem muitas características atraentes, como um longo tempo de permanência na água devido à sua baixa flutuabilidade e estabilidade contra coalescência, colapso ou ruptura. Longos tempos de retenção na água podem potencializar reações químicas e transferência de massa em processos como ozonização ou aeração. Além disso, as NBs gasosas podem aumentar a solubilidade de espécies gasosas (por exemplo, ozônio, oxigênio ou outros gases) que podem ter baixa solubilidade em água ou outros líquidos. Portanto, as NBs são promissoras para aplicações de engenharia verde e sustentável em diversos campos (por exemplo, tratamento de água/esgoto, processamento de alimentos, aplicações médicas e agricultura).

Esta apresentação fornecerá uma visão geral dos processos comuns de geração de nanobolhas (NBs) e seus respectivos princípios. Em particular, focaremos no processo de borbulhamento por membrana, que nosso grupo vem estudando desde 2016 e que demonstrou vantagens como a capacidade de gerar continuamente um fluxo de água com nanobolhas, com tamanhos e composições ajustáveis. Os fatores determinantes, como o tamanho dos poros da membrana, a hidrofobicidade da superfície e a pressão do gás de injeção, sobre os tamanhos e concentrações das bolhas produzidas na água serão discutidos. Em seguida, as propriedades coloidais das nanobolhas, como estabilidade, dissolução e comportamento de aeração na água, serão examinadas e apresentadas. Essas propriedades são importantes para diversas aplicações de NBs, como reações químicas e remediação ambiental.

Wen Zhang é professor do Departamento de Engenharia Civil e Ambiental da Faculdade de Engenharia de Newark, no Instituto de Tecnologia de Nova Jersey. A pesquisa do Dr. Zhang concentra-se em interfaces e processos coloidais que são cruciais para aplicações em engenharia ambiental e química.