本文通過"兩步法"制備了一種具有高光熱轉(zhuǎn)換效率的Fe304-H20磁性納米流體。該納米流體可以通過磁分離技術(shù)實現(xiàn)納米顆粒與基液的分離,使得納米流體基液得以直接使用,同時具有優(yōu)異的可重復利用性能。實驗結(jié)果表明,在1200 s內(nèi)其光熱轉(zhuǎn)化效率高達70.2%,并且經(jīng)過60次的循環(huán)使用后無明顯的衰減。此研究結(jié)果為實現(xiàn)納米流體基液的直接應用提供了可行性的方案。 

【文章來源】：工程熱物理學報. 2020,41(02)北大核心

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【部分圖文】：

圖１?Ｆｅ３０４納米顆粒ＳＥＭ圖??Ｆｉｇ．?１?ＳＥＭ?ｉｍａｇｅ?ｏｆ?Ｆｅ３〇４?ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ??

４４４??工程熱物理學報??４１卷??２０／（°）??圖２?Ｆｅ３０４納米顆粒的ＸＲＤ圖??Ｆｉｇ．?２?Ｔｈｅ?ＸＲＤ?ｏｆ?Ｆｅ３〇４?ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ??模擬太陽光）。??３結(jié)果與討論??３．１?Ｆｅ３０４納米顆粒的形貌結(jié)構(gòu)??圖１為通過溶劑熱法制備的Ｆｅ３０４納米顆粒??ＳＥＭ圖。從圖中可以看出：所制備的Ｆｅ３０４呈球形??結(jié)構(gòu)，尺寸大小比較均勻，平均粒徑在４〇〇ｎｍ左右，??具有良好的分散性且無團聚交聯(lián)現(xiàn)象。??圖１?Ｆｅ３０４納米顆粒ＳＥＭ圖??Ｆｉｇ．?１?ＳＥＭ?ｉｍａｇｅ?ｏｆ?Ｆｅ３〇４?ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ??３．２?Ｆｅ３０４納米顆粒的晶體結(jié)構(gòu)??圖２是制備的Ｆｅ３０４納米顆粒的ＸＲＤ圖。從??圖中可以看出：在?２６＊?為?３０．２。、３５．４。、３７．２。、４３．５。、??５３．７。、５７．４。、６２．８。處的衍射峰分別對應Ｆｅ３０４的??（２２０）、（３１１）、（２２２）、（４００）、（４２２）、（５１１）和（４４０）晶??面，且無其他雜峰，與ＸＲＤ?（ＰＤＦ＃７￡）－〇４１９）卡片相??一致，說明我們制備的樣品為Ｆｅ３０４，具有良好的結(jié)??晶度。??用性進行了系統(tǒng)的研究。本研究結(jié)果為進一步提髙??太陽能的利用效率，實現(xiàn)納米流體的直接應用提供??了一個可行性的方案。??１實驗部分??１．１原料與儀器??實驗中使用的主要化學品有六水合三氯化鐵??（ＦｅＣｌ３．６Ｈ２０，分析純）、尿素（Ｈ－ＭＩＭ，分析純）、乙二??醇（Ｃ２Ｈ６０２，分析純）、聚乙二醇?４〇０（ＨＯ（ＣＨ２ＣＯ）？Ｈ，??分析純）、乙醇（Ｃ２Ｈ５ＯＨ．分析純），均來自中國國藥??試劑有限公司

ｕｉｄｓ?ｗｉｔｈ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ??圖５光熱轉(zhuǎn)換測試系統(tǒng)示意圖??Ｆｉｇ．?５?Ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｐｈｏｔｏｔｈｅｒｍａｌ?ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ??ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ?ｓｙｓｔｅｍ??圖６（ａ）、（ｂ）分別為不同濃度的Ｆｅ３０４－Ｈ２０納??米流體經(jīng)過１２００?ｓ輻照后的溫升曲線和光熱轉(zhuǎn)化效??率圖。由圖６（ａ）可知，在１２００?ｓ內(nèi)，基液水的溫度??－１００００?－５０００??０??５０００??１００００??Ｈ（ＯＥ）??圖３?Ｆｅ３０４納米顆粒ＶＳＭ圖??Ｆｉｇ．?３?ＶＳＭ?ｉｍａｇｅ?ｏｆ?Ｆｅ３〇４?ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ??３．４?Ｆｅ３０４－Ｈ２０納米流體的光學性能??圖４為不同濃度納米流體的透射光譜圖和輻??照圖。從圖中可以看出，Ｆｅ３０４－Ｈ２０納米流體在??２００？１４００ｎｍ都有不同程度的光吸收能力。由圖４（ａ）??可知，隨著納米流體濃度的升高，光的吸收能力逐漸??變強，當Ｆｅ３０４的質(zhì)量分數(shù)為０．０１％時，納米流體的??透過率較基液低６０％左右，表現(xiàn)出了優(yōu)異的光吸收??性能。圖４（ｂ）也進一步證明了隨著Ｆｅ３０４質(zhì)量分數(shù)??的升高，Ｆｅ３０４－Ｈ２０納米流體吸收的太陽輻射能的??能力也越來越強。此表征結(jié)果在實際光熱轉(zhuǎn)化實驗??測試中也得以驗證？??３．５?Ｆｅ３０４－Ｈ２０納米流體的光熱轉(zhuǎn)化性能評價??為了評價Ｆｅ３０４－Ｈ２０磁性光熱納米流體的光熱??轉(zhuǎn)換性能，在一個標準太陽下（１０００?Ｗ．ｍ－２）對不同??濃度的納米流體進行了悶曬實驗。悶曬實驗裝置示??意圖如圖５所示，主要由太陽光模擬器、樣品池、熱??電偶、數(shù)據(jù)采集

【參考文獻】：
碩士論文
[1]四氧化三鐵顆粒的制備及其石墨烯復合材料鋰電性能研究[D]. 楊萬里.蘭州大學 2014



本文編號：3001276