Estudo das propriedades reológicas de nanofluidos à base de etilenoglicol e óxido de grafeno

Abstract

O oxido de grafeno (GO) e um nanomaterial de carbono que apresenta propriedades unicas e dentre elas, a excelente condutividade termica que pode ser explorada em nanocompositos, como tambem em nanofluidos. O etilenoglicol (ETG) e um fluido de troca termica que pode ter suas propriedades termicas potencializadas pela adicao de GO. Porem, tanto o nivel de dispersao de GO quanto a reologia da suspensao, podem influenciar as caracteristicas dos nanofluidos, como o fluxo, a estabilidade e a transferencia termica. Assim, o estudo reologico de nanofluidos ETG/GO e importante para o entendimento da estabilidade coloidal dessas suspensoes e do potencial de aplicacao como fluido de transferencia termica. Neste trabalho, GO sintetizado pelo metodo de Hummers modificado foi utilizado para preparar nanofluidos ETG/GO para estudos reologicos. Tecnicas instrumentais como microscopia eletronica de varredura (MEV), difracao de raios X (DRX), espectroscopia na regiao do infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), microscopia eletronica de transmissao (MET) e termogravimetria (TGA), confirmaram a obtencao de GO com cerca de 4 folhas de grafeno e funcionalizacao de 38% com grupos oxigenados. A superficie hidrofilica do GO permitiu que as nanofolhas tivessem boa compatibilidade com o ETG. Foram investigados os perfis de curvas de fluxo das suspensoes de nanofluidos ETG/GO, e estes foram classificados como: nao Newtonianos e pseudoplasticos pelo modelo de Ostwald-de Waele. A insercao de GO ao ETG, aumentou a viscosidade e o modulo de armazenamento (G’) em 21% e 8%, respectivamente. As propriedades aprimoradas evidenciam o potencial de uso de nanofluidos de GO para aplicacoes em sistemas termicos.  Palavras-chave: Reologia; Oxido de grafeno; Etilenoglicol; Nanofluidos.