IF 0.5 4区 材料科学 Q4 MATERIALS SCIENCE, MULTIDISCIPLINARY
Marielle Jordane da Silva, Bruno Rocha Santos Lemos, Marcelo Machado Viana
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摘要

氧化石墨烯(GO)是一种碳纳米材料,具有独特的性能,其中优异的导热性可用于纳米复合材料和纳米流体。乙二醇(ETG)是一种热交换流体,它的热性能可以通过添加GO来增强。然而,GO的分散水平和悬浮流变学都会影响纳米流体的流动、稳定性和传热等特性。因此,ETG/GO纳米流体的流变学研究对于了解这些悬浮液的胶体稳定性及其作为传热流体的潜在应用具有重要意义。本文采用改进的Hummers法合成GO,制备了用于流变学研究的ETG/GO纳米流体。方法包括如扫描电子显微镜(sem), X射线difracao (DRX),在地区为傅里叶变换红外光谱(FTIR)、透射电子显微镜(tem)和热重量分析法(TGA),确认申请后大约4石墨烯的,与群体funcionalizacao 38%氧气。GO的亲水表面使纳米片与ETG具有良好的相容性。研究了ETG/GO纳米流体悬浮液的流动曲线,并根据Ostwald-de Waele模型将其分为非牛顿型和假塑性型。在ETG中加入GO,粘度和存储模量(G ')分别增加了21%和8%。改进的性能显示了GO纳米流体在热系统中的应用潜力。关键词:流;氧化石墨烯;乙二醇;Nanofluidos。
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Estudo das propriedades reológicas de nanofluidos à base de etilenoglicol e óxido de grafeno
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.
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