纳米碘化银在冰核化中纳米效应的实验研究

常规碘化银经纳米技术处理后形成纳米碘化银，经初步检测：纳米碘化银比常规碘化银具有更高的成核率和成冰阈温及核化速率。但由于目前的检测结果只是用模拟接触冻结机制占主导地位的混合云室得到的，其数据还不足以充分解释纳米碘化银冰核化的纳米效应。作为一种对碘化银开发利用的新方法且推广应用，应考虑到不同云条件下的冰核化效率和如何使用等问题。因此，有必要对其进行不同冰核化机制下成冰性能的实验研究，特别是要从纳米科技的角度对其是否具有纳米效应须给出实验数据。本项目利用整合的人工冰核分机制模拟设备和检测方法，对常规碘化银和纳米碘化银分在接触冻结，浸润冻结，凝结-冻结和凝华四种冰核化机制下进行成冰性能检测和对比，探索纳米碘化银冰核化的纳米效应，为深入理解纳米碘化银的成冰性能及其推广应用提供进一步的实验证据。

本项目研究的目标是探索纳米碘化银在冰核化过程中是否有纳米效应。为此，定制了纳米碘化银粉末并试用了不同的分散方法，以解决如何获得纳米级纯碘化银粒子的关键问题。. 试验了高压气流、鞭炮爆炸、爆破激波和雾化等多种方法分散纳米碘化银粉末。电镜检测表明，这些方法获得的粒子，要么呈团聚性絮状体，要么呈团聚性球状体。尺度高达微米量级，不能作为本研究使用的样本。. 研发了一台高温炉，在炉中的试管里定量放置碘化银粉末，当温度达到1600℃时完全汽化，再用高压气流将气态碘化银喷到气溶胶室里，形成碘化银气溶胶。电镜检测表明，这种以汽化-冷凝为原理的方法可生成峰值直径为5纳米左右的纯碘化银粒子，可以满足实验需要。. 用15L混合云室对形成的碘化银气溶胶做了成核率检测，结果表明：与以往的相近资料相比，纳米碘化银提高了成核率；在较高负温段，凝华核化效率高于接触冻结核化效率；凝华的晶形与接触冻结的晶形明显不同。因缺少相同实验条件下的对比数据，无法确认这些差异是否纳米效应所致。. 汽化-冷凝过程为干分散过程，纳米级粒子极易造成团聚致使检测的成核率降低；用混合云室模拟凝华核化时，其冰面过饱和度无法确定；用0.45μm孔径的滤膜对形成的碘化银气溶胶抽滤取样，可造成粒子不可忽视的漏失。所有这些问题还需进一步实验研究。