This paper is concerned with the dynamics of large bubbles subject to various strengths of buoyancy effects, which are associated with applications for underwater explosion. The bubble is produced by electric discharge in a low-pressure tank to enhance the buoyancy effects. Experiments are carried out for a bubble in an infinite field, below a free surface and above a rigid boundary. The effects of buoyancy are reflected by the dimensionless parameter ${\it\delta}=\sqrt{{\it\rho}gR_{m}/(p_{amb}-p_{v})}$ , where $R_{m}$ , $p_{amb}$ , $p_{v}$ , ${\it\rho}$ and $g$ are the maximum bubble radius, ambient pressure, saturated vapour pressure, density of water and the acceleration of gravity respectively. A systematic study of buoyancy effects is carried out for a wide range of ${\it\delta}$ from 0.034 to 0.95. A series of new phenomena and new features is observed. The bubbles recorded are transparent, and thus we are able to display and study the jet formation, development and impact on the opposite bubble surface as well as the subsequent collapsing and rebounding of the ring bubble. Qualitative analyses are carried out for the bubble migration, jet velocity and jet initiation time, etc. for different values of ${\it\delta}$ . When a bubble oscillates below a free surface or above a rigid boundary, the Bjerknes force due to the free surface (or rigid boundary) and the buoyancy are in opposite directions. Three situations are studied for each of the two configurations: (i) the Bjerknes force being dominant, (ii) the buoyancy force being dominant and (iii) the two forces being approximately balanced. For case (iii), we further consider two subcases, where both the balanced Bjerknes and buoyancy forces are weak or strong. When the Bjerknes and buoyancy forces are approximately balanced over the pulsation, some representative bubble behaviours are observed: the bubble near free surface is found to split into two parts jetting away from each other for small ${\it\delta}$ , or involutes from both top and bottom for large ${\it\delta}$ . A bubble above a rigid wall is found to be subject to contraction from the lateral part leading to bubble splitting. New criteria are established based on experimental results for neutral collapses where there is no dominant jetting along one direction, which correlate well with the criteria of Blake et al. ( J. Fluid Mech. , vol. 170, 1986, pp. 479–497; J. Fluid Mech. , vol. 181, 1987, pp. 197–212) but agree better with the experimental and computational results.

With the swift progress of the electronics industry, discarded circuit boards have become an important source of non-degradable waste. In this work, discarded epoxy resin was collected as a precursor to prepare activated carbon (AC) through stepwise carbonization/activation methods. The rough carbon materials with a certain graphite and amorphous structure reveal the multiple oxygen-containing groups on their surface. In the process of studying the adsorption of methyl orange by activated carbon, it is found that the adsorption is in accordance with the quasi-secondary kinetic model, and equilibrium adsorption amounts can reach 41.051 mg/g. The adsorption isotherm of AC is more in line with the Langmuir model, and the saturation adsorption amount at three different temperatures is 23.137 mg/g, 30.358 mg/g, and 37.202 mg/g, respectively. The enthalpy (ΔH) is 17.30 KJ/mol in the adsorption process, which indicates that is a physical process with heat-absorbing capabilities. This work is of great significance with regard to the recycling of waste to reduce pollution and in terms of gaining economic benefits.

The core–shell microstructures are attracting much interest, most notably for their superior performance compared with their pure counterparts because of the interfacial effect. Comprehensively understanding the mechanism of the interfacial effect is critical but still elusive. Here, we report real-time dark-field optical microscopy (DFM) imaging of the selective etching in the core region of single cuprous oxide–bismoclite (Cu2O@BiOCl) core–shell microcrystals by I–. In situ DFM observations reveal that the reaction activity of Cu2O is significantly improved after coating the BiOCl shell layer, and the I– diffuses through the BiOCl shell and approaches the interface region, followed by etching the Cu2O core. During the etching process, two distinct reaction pathways, such as interfacial Cu2+-driven redox etching and confinement-governed dissolution, are identified. The interfacial Cu2+ is generated due to the coordination number difference at the core–shell interface. Moreover, according to the in situ DFM single-crystal imaging results, the ensemble adsorption capacity improvement for I– is also demonstrated in Cu2O@BiOCl core–shell microcrystals. These findings provide deep insights into the interfacial effect of core–shell microcrystals and establish a bridge between microscopic imaging and macroscopic practical application.

To establish patient-derived organoid models of pleomorphic adenomas (PA) of the parotid gland and preliminarily characterize their histology, related biomarkers and functions.