本文關(guān)鍵詞：納米流體和氧化錫銻空心結(jié)構(gòu)的制備及光熱性能研究　出處：《青島科技大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 光熱轉(zhuǎn)換 納米流體 炭黑 氧化銅 ATO 空心結(jié)構(gòu)

【摘要】：太陽(yáng)能的開發(fā)與利用離不開相關(guān)材料的發(fā)展。納米流體作為新型太陽(yáng)能吸收利用材料具有重要的研究意義。本文用分散法制備了CuO水基納米流體,炭黑納米流體、ATO納米流體、氧化銅和ATO混合納米流體；采用犧牲模板法制備了多層氧化錫銻空心結(jié)構(gòu)。研究了不同濃度納米流體的光熱轉(zhuǎn)換性能。炭黑納米流體在可見和近紅外光區(qū)均有較好的光熱轉(zhuǎn)換能力。氧化銅納米流體在可見光區(qū)域有較好的光熱轉(zhuǎn)換能力。ATO納米流體在近紅外光區(qū)有較好的光熱轉(zhuǎn)換能力。氧化銅和ATO的混合納米流體在可見和近紅外光區(qū)均有較好的光熱轉(zhuǎn)換能力。研究了ATO空心結(jié)構(gòu)的光熱轉(zhuǎn)換能力。研究結(jié)果表明：1)炭黑納米流體在波長(zhǎng)為635nm功率為25 mW的激光照射下,最大光熱轉(zhuǎn)換效率為70.54%。炭黑納米流體在波長(zhǎng)為1064 nm功率為25 mW的激光照射下,最大光熱轉(zhuǎn)換效率為78.62%。炭黑納米流體在功率密度為1000 W/m2的氙燈光源照射下,最大光熱轉(zhuǎn)換效率為39.24%。2)氧化銅納米流在波長(zhǎng)為635 nm功率為25 mW的激光照射下,最大光熱轉(zhuǎn)換效率為30.33%。氧化銅納米流在波長(zhǎng)為1064 nm功率為25 mW的激光照射下,光熱轉(zhuǎn)換效率基本為零。在功率密度為1000 W/m2的氙燈光源照射下,氧化銅納米流體最大光熱轉(zhuǎn)換效率為30.67%。3)ATO納米流體在波長(zhǎng)為635nm功率為25 mW的激光照射下,最大光熱轉(zhuǎn)換效率為35.16%。在波長(zhǎng)為1064nm功率為25 mW的激光照射下,最大光熱轉(zhuǎn)換效率為67.91%。在功率密度為1000 W/m2的氙燈光源照射下,ATO納米流體最大光熱轉(zhuǎn)換效率為38.97%。4)當(dāng)氧化銅和ATO的混合納米流體中氧化銅的體積分?jǐn)?shù)為0.008%,ATO的體積分?jǐn)?shù)為0.05%時(shí),在功率密度為1000 W/m2的氙燈光源照射下,混合納米流體具有40.22%最大的光熱轉(zhuǎn)換效率。5)通過(guò)調(diào)節(jié)反應(yīng)物濃度、溫度和煅燒時(shí)間可以調(diào)控氧化錫銻空心球殼層數(shù)量,得到單層,雙層,三層的氧化錫銻空心球。在波長(zhǎng)為1064nm功率為25 mW的激光照射下,質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.1%的單層ATO空心結(jié)構(gòu)乙二醇納米流體的光熱轉(zhuǎn)換效率21.53%；質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.1%的雙層ATO空心結(jié)構(gòu)乙二醇納米流體的光熱轉(zhuǎn)換效率26.57%；質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.1%的三層空心結(jié)構(gòu)ATO乙二醇納米流體的光熱轉(zhuǎn)換效率為30.69%。炭黑納米流體在單波段的光熱轉(zhuǎn)換能力明顯強(qiáng)于氧化銅納米流體和ATO納米流體。氧化銅的體積分?jǐn)?shù)為0.008%,ATO的體積分?jǐn)?shù)為0.05%的混合納米流體在全光譜模擬下的光熱轉(zhuǎn)換效率大于炭黑納米流體。氧化錫銻空心結(jié)構(gòu)的光熱轉(zhuǎn)換能力與其空心殼層數(shù)量有關(guān)。殼層數(shù)越多光熱轉(zhuǎn)化能力越強(qiáng)。
[Abstract]:The development and utilization of solar energy can not be separated from the development of related materials. As a new type of solar energy absorption and utilization materials, nano-fluids are of great significance. In this paper, CuO water-based nano-fluids were prepared by dispersion method. Carbon black nano-fluid, carbon black nano-fluid, copper oxide and ATO mixed nano-fluid; Multilayer tin oxide antimony oxide hollow structure was prepared by sacrificial template method. The photothermal conversion properties of nano-fluids with different concentrations were studied. The carbon black nanofluids have good photothermal conversion ability in both visible and near-infrared region. The nanofluids have better photothermal conversion ability in visible region. ATO nanofluids have better photothermal conversion ability in near-infrared region. The mixture of copper oxide and ATO has good photothermal conversion ability in both visible and near-infrared region. The photothermal conversion ability of ATO hollow structure is studied. The results show that:. 1). Carbon black nanofluids were irradiated by laser at 635 nm power of 25 MW. The maximum photothermal conversion efficiency is 70.54. The carbon black nano-fluid is irradiated by laser at 1064 nm power of 25 MW. The maximum photothermal conversion efficiency is 78.62. The carbon black nano-fluid is irradiated by a xenon lamp with a power density of 1000 W / m ~ 2. The maximum photothermal conversion efficiency is 39.24. 2) the copper oxide nanorods are irradiated by a laser at 635 nm power of 25 MW. The maximum photothermal conversion efficiency is 30.33. Copper oxide nanorods are irradiated by laser at 1064 nm power of 25 MW. The efficiency of photothermal conversion is basically zero. It is illuminated by a xenon lamp with a power density of 1000 W / m ~ 2. The maximum photothermal conversion efficiency of copper oxide nanofluids is 30.67 and that of ATO nanofluids is irradiated by laser at 635 nm power of 25 MW. The maximum photothermal conversion efficiency is 35.16 and the wavelength is 1064nm and the power is 25MW. The maximum photothermal conversion efficiency is 67.91. The Xenon lamp with a power density of 1000 W / m ~ 2 is illuminated by a xenon lamp. The maximum photothermal conversion efficiency of ATO nanofluids is 38.97 and 4) when the volume fraction of copper oxide in the mixed nano-fluid of ATO and copper oxide is 0.008%. When the volume fraction of ATO is 0. 05, it is illuminated by a xenon lamp with a power density of 1, 000 W / m ~ 2. The mixed nanofluids have the maximum photothermal conversion efficiency of 40.22%. 5) by adjusting the concentration of reactants, temperature and calcination time, the amount of tin oxide antimony hollow spherical shell can be adjusted to obtain monolayer and double layer. Three layers of antimony tin oxide hollow spheres irradiated by a laser at 1064 nm power of 25 MW. The photothermal conversion efficiency of monolayer ATO hollow structure nano-fluid is 21.53; The photothermal conversion efficiency of double layer ATO hollow structure ethylene glycol nanofluids with mass fraction 0.1% is 26.57; The photothermal conversion efficiency of three-layer hollow structure ATO glycol nanofluids with mass fraction 0.1% is 30.69. The photothermal conversion ability of carbon black nanofluids in a single band is obviously stronger than that of copper oxide nanofluids and copper oxide nanofluids. The volume fraction of copper oxide is 0.008%. The photothermal conversion efficiency of ATO mixed nanofluids with volume fraction of 0.05% is higher than that of carbon black nanofluids under full spectral simulation, and the photothermal conversion ability of tin and antimony oxide hollow structure depends on the number of hollow shell layers. The more the shell number, the stronger the ability of photothermal transformation.
【學(xué)位授予單位】：青島科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TB383.1;TQ134.32

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