近日，我校化工学院教师团队在气泡动力学研究领域取得重要进展，相关成果以“Bubble coalescence principle in saline water”为题，发表于国际权威期刊Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America（《美国科学院院刊》，PNAS），我校矿物加工工程专业2024届博士毕业生李丹龙为第一作者，张海军研究员与我校特聘教授、加拿大工程院刘清侠院士为共同通讯作者，中国矿业大学为第一单位，深圳技术大学、加拿大阿尔伯塔大学为合作单位，论文同时入选Proceedings of the National Academy of Sciences Showcase。该研究工作得到了国家杰出青年科学基金等项目资金的资助。

气泡广泛存在于自然界与人类社会，在矿物加工、环境工程、生命医学等领域扮演着重要角色。一般而言，气泡发生碰撞后的兼并与回弹行为决定了其在溶液环境中的稳定性，离子得益于其对气泡兼并的抑制效应引起了大量学者的持续广泛关注，但关于盐溶液中气泡回弹-兼并动力学行为转变理论研究一直没有取得更多的突破性进展。

团队利用自主设计的气泡自由上升可视化测试平台，揭示了盐溶液中气泡在完成特定次数碰撞循环后于毫秒内与自由液面兼并的关键现象，通过综合考虑离子特性与表面变形的综合贡献，获取了气泡发生回弹-兼并转变时的离子迁移量上限，计算了盐溶液中不同气泡动力学行为所对应的厄特沃什数Eo、雷诺数Re及韦伯数We等无量纲参数的临界数值区间，同时探讨了离子对气泡兼并抑制效应的可调节特性，在此基础上提出了盐溶液中气泡兼并的基本原理。该研究丰富了对气泡动力学及其行为转变机制的认知，并为溶液环境乃至气液固三相浮选体系中气泡寿命的按需调控提供了重要指导。

论文链接：https://doi.org/10.1073/pnas.2417043122