CuO／水纳米流体悬浮液分散性能研究

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对纳米流体Al2O3与CuO与水基冷却液相容性研究分析

对纳米流体Al2O3与CuO与水基冷却液相容性研究分析通过在水基冷却液中添加30nm、50nm的纳米颗粒Al2O3与CuO，体积量同设置三种规格0.1%、0.3%、0.5%，仿真对比分析两种纳米流体在不同粒径和体积量下的物理参数，分析得出50nm的纳米流体具有更好的粘度值，同时流体密度和粘度随着体积量增加增幅降低;Al2O3比CuO与基液具有更好相容性。

标签：纳米流体;Al2O3;CuO;粘度“纳米流体”的概念是由Choi[1]和Eastman在1995年提出并制备CuO-水、Cu-机油、Al2O3-水几种纳米流体，近年来随着对纳米流体的研究增多，发现在基液中添加高导热的纳米粒子，能够显著提升液体的传热能力;纳米粒子的大比表面积和小尺寸效应增大了颗粒与颗粒和颗粒与管壁之间的相互接触碰撞次数，增强了布朗运动，有利于整个体系保持稳定悬浮状态。

南京理工大学宣益民[2]等率先在国内开展纳米流体相关研究，讨论了雷诺数、提子体积份额对纳米流体导热和流动性能的影响，而不同金属氧化物粒子与基液相容性研究这方面内容较少。

本文将对比分析Al2O3与CuO两种纳米流体同等边界条件下冷却液的物性参数变化。

1、散热器几何结构模型汽车散热器是汽车水冷发动机冷却系统中不可缺少的重要部件，正朝着轻型、高效、经济的方向发展。

它主要由水管和散热片（多用铝材）制成，铝制水管做成扁平形状，散热片带波纹状，注重散热性能，冷却液在散热器芯内流动，空气在散热器芯外通过。

热的冷却液由于向空气散热而变冷，冷空气则因为吸收冷却液散出的热量而升温，所以散热器性能的优劣能够对冷却系统冷却性能的发挥产生较大影响。

按照散热器中冷却液的流动方向有横流式和纵流式，本文构建了横流式的散热器结构作为纳米流体流动特性分析载体，简化后三维几何模型的散热器片厚度为1.5mm、长度为300mm、宽度20mm，散热片间距7mm，总散热片数10，如下图1所示，已省略了散热带、安装板等于冷却液流经途径无关的部分结构。

CuO-水纳米流体多孔球层池沸腾传热特性

2016年第35卷第8期 CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS ·2381·化工进展CuO-水纳米流体多孔球层池沸腾传热特性祝啸，陈威，李林星（上海海事大学商船学院，上海 201306）摘要：对CuO-水纳米流体在6mm多孔球层内进行池沸腾实验研究。

实验使用了40nm的CuO纳米颗粒，加以不同浓度的十二烷基苯磺酸钠（SDBS）作为表面活性剂，配成多种不同配比关系的纳米流体。

实验结果表明，当表面活性剂浓度与纳米颗粒浓度在0.01%～0.03%（质量分数，下同）之间变化时，两者浓度相近的纳米流体稳定性较好，沸腾传热效果高。

其中表面活性剂浓度略高于CuO浓度时，传热效果较好，在SDBS浓度为0.03%、CuO浓度为0.02%时达到最大，为41670W/(m2·K)；而纳米颗粒浓度增大时，根据其对纳米流体的稳定性和沉降效应的影响，在不同程度上可增强或削弱沸腾传热。

同时对纳米流体的池沸腾进行可视化研究，利用气泡脱离特性对实验结果作了诠释。

所得结果可为纳米流体在多孔球层的池沸腾传热特性研究提供有益的研究数据。

关键词：纳米流体；表面活性剂；池沸腾；多孔介质；传热中图分类号：TK 124 文献标志码：A 文章编号：1000–6613（2016）08–2381–06DOI：10.16085/j.issn.1000-6613.2016.08.12An experimental investigation on heat transfer performance of CuO-H2O nanofluid pool boiling with porous bead-packed structuresZHU Xiao，CHEN Wei，LI Linxing（School of Merchant Marine，Shanghai Maritime University，Shanghai 201306，China）Abstract：Heat transfer performance of nanofluids in nucleate pool boiling was experimentally investigated in 6 mm copper beads. The nanofluid was prepared by dispersing the 40nm CuO nanoparticles in the base fluid water by using sodium dodecyl benzene sulphate（SDBS）as the surfactants，and both the proportion of the mass fraction were different. Experimental results showed that the nanofluid is in stability and has a good heat transfer performance at the same concentration ranges from 0.01% to 0.03% of nanoparticles and surfactants.The nanofluid could transfer heat more effectively at the slightly higher concentration of surfactants. The best heat transfer coefficient from the range above was 41670W/(m2·K)，where the concentration of CuO and SDBS were 0.02% and 0.03%，respectively. The sedimentation occurred obviously at the larger proportion of nanoparticles，which could enhance or weaken the boiling heat transfer at the different grade. The visualization research of nanofluid pool boiling was also investigated. It could interpret experimental results by analyzing the detachment characteristics of boiling bubble. All these results in this paper can be supplied for the research of nanofluid pool boiling on porous bead-packed structures with useful experimental data.Key words：nanofluid；surfactants；pool boiling；porous media；heat transfer纳米流体自1995年[1]问世以来，在热科学及能源科学领域一直受着研究人员的关注。

纳米悬浮技术

纳米悬浮技术纳米悬浮技术是一种应用于纳米领域的先进技术，它在纳米材料的制备、应用和研究中起着重要的作用。

本文将从纳米悬浮技术的概念、原理、应用以及未来发展等方面进行阐述。

一、概念纳米悬浮技术是指将纳米颗粒均匀地分散在溶液或液体介质中，形成纳米颗粒的悬浮液体。

纳米颗粒的尺寸通常在1-100纳米之间，具有较大的比表面积和特殊的物理、化学性质。

纳米悬浮技术通过精确的控制和调节，使纳米颗粒在溶液中保持稳定的分散状态，以实现纳米颗粒在各个领域的应用。

二、原理纳米悬浮技术的核心原理是通过表面修饰剂或分散剂的作用，改变纳米颗粒的表面性质，使其具有亲水性或疏水性，从而实现纳米颗粒在溶液中的悬浮。

通常采用的方法包括化学修饰、物理吸附、电荷调控等。

这些方法能够改变纳米颗粒的表面电荷或亲疏水性，从而使纳米颗粒相互之间的静电或静压排斥力增大，防止纳米颗粒的团聚与沉淀，保持纳米颗粒的分散状态。

三、应用纳米悬浮技术在各个领域都有广泛的应用。

在材料科学领域，纳米悬浮技术可以用于制备具有特殊性能的纳米材料，如纳米粒子、纳米薄膜和纳米涂层等。

这些纳米材料具有优异的力学、光学和电学性能，广泛应用于电子器件、光学器件和传感器等领域。

在生物医学领域，纳米悬浮技术可以用于制备纳米药物载体、纳米生物传感器和纳米医疗器械等，用于疾病的诊断、治疗和监测。

在环境保护领域，纳米悬浮技术可以用于水处理、污染治理和废物处理等，有助于改善环境质量和保护生态环境。

四、未来发展纳米悬浮技术作为一种关键的纳米制备技术，在未来的发展中具有广阔的前景。

随着纳米科学和技术的不断发展，纳米悬浮技术将进一步完善和创新。

首先，需要研究和开发更高效、可控的纳米悬浮技术，以满足纳米材料在不同领域的应用需求。

其次，需要加强对纳米悬浮液体的稳定性和安全性的研究，以减少对环境和人体的潜在风险。

此外，还需要探索纳米悬浮技术在新兴领域的应用，如能源转换、纳米电子学和纳米生物学等。

纳米悬浮技术是一种重要的纳米制备技术，它在纳米材料的制备、应用和研究中发挥着重要的作用。

氧化铜-碳纳米管

2018年第37卷第6期 CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS·2125·化工进展氧化铜-碳纳米管/水混合纳米流体的光热性能屈健，张若梅，田敏（江苏大学能源与动力工程学院，江苏镇江 212000）摘要：采用微波加热法制备了氧化铜（CuO ）/水纳米流体，并在质量分数0～0.25%的CuO/水纳米流体中添加不同质量分数的多壁碳纳米管（MWCNT ）得到CuO-MWCNT/水混合纳米流体。

借助分光光度计测试比较了不同浓度的CuO/水纳米流体和混合纳米流体的透射率随波长变化的情况，并通过闷晒实验对比研究了上述纳米流体的光热转换性能。

结果发现，CuO/水纳米流体的透射率随着CuO 质量分数的提高而下降，添加MWCNT 可显著降低CuO/水纳米流体的透射率，混合纳米流体具有更好的光谱吸收特性。

CuO/水纳米流体的光热转换性能随着CuO 质量分数的提高而增强，与水相比光照45min 后0.25%的CuO/水纳米流体温升提高了9.2℃。

混合纳米流体的光热转化效果优于单一成分的CuO/水或MWCNT/水纳米流体，且与浓度大小密切相关：两种纳米材料浓度较低时，相互混合利于光热转化性能的提高；而当浓度较高时，添加某种纳米材料虽可以提高其光热转换性能，但添加浓度存在最佳值。

本实验中，当CuO 质量分数为0.05%和0.1%时，添加MWCNT 的质量分数不宜超过0.005%；而当CuO 质量分数继续增大为0.25%时，添加MWCNT 质量分数不宜超过0.0015%，且存在最佳浓度。

关键词：纳米流体；太阳能集热器；吸收特性；光热转换性能中图分类号：TK512 文献标志码：A 文章编号：1000–6613（2018）06–2125–07 DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2017-1414Photo-thermal properties of hybrid CuO-MWCNT/H 2O nanofluidsQU Jian ，ZHANG Ruomei ，TIAN Min（School of Energy and Power engineering ，Jiangsu University ，Zhenjiang 212000，Jiangsu ，China ）Abstract ：Water-based CuO nanofluids were prepared by microwave heating method ，and thenmulti-walled carbon nanotubes （MWCNTs ）were dispersed into the aqueous suspensions of CuO to obtain hybrid CuO-MWCNT/H 2O nanofluids with the CuO concentration ranging from 0 to 0.25%. The transmittances of CuO/H 2O and hybrid nanofluids at different wavelengths were measured and compared ，and their photo-thermal conversion performance were experimentally investigated as well. The results showed that the transmittances of CuO/H 2O nanofluids decreased with the increase of mass fraction ，and a significant reduction of transmittance was achieved after the addition of MWCNTs ，indicating better solar energy spectral absorption property of hybrid nanofluids as compared with single nanofluids. The photo-thermal conversion performance of CuO/H 2O nanofluids was enhanced with the increase of CuO concentration. Compared with deionized （DI ）water ，the temperature of CuO/H 2O nanofluids at a mass fraction of 0.25% was increased by 9.2℃ after a light irradiation time of 45min. Besides ，the photo-thermal conversion performance of the hybrid nanofluids was superior to just CuO/H 2O or MWCNT/H 2O nanofluids and highly dependent on the nanomaterial concentration. In the present experiment ，the mass fraction of added MWCNT should be less than 0.005% when the mass第一作者及通讯作者：屈健（1980—），男，博士，副教授，研究方向为纳微尺度传热和纳米流体光热转化。

铜纳米流体的分散稳定性研究

广东工业大学硕士学位论文铜纳米流体的分散稳定性研究姓名：聂玉营申请学位级别：硕士专业：材料学指导教师：黄钧声20100501广东工业大学硕士学位论丈质，带电的高分子聚合物吸附在纳米颗粒表面，形成空间位阻层，同时它又通过本身所带的电荷形成静电排斥力（其中静电电荷来源主要为颗粒表面电荷、外加电解质和高聚物所带电荷），也就是利用聚合物电解质形成静电及空间位阻复合稳定作用州。

当颗粒间距离较远时，双电层排斥力为主要作用；当颗粒较近时，空间位阻阻止颗粒靠近。

静电位阻稳定机制的稳定效果与聚电解质的结构、分子量、添加量、电离程度，以及体系的ｐＨ值、电解质浓度等有关。

１．２．３．３纳米流体分散稳定性的评价方法随着纳米分散技术的发展，对纳米颗粒在液体介质中的分散稳定性必将提出越来越高的要求。

如何判断纳米颗粒在液体介质中的分散稳定性，便产生了分散稳定性的评估方法问题。

从目前的研究来看，主要有沉降法、粒度观测法、Ｚｅｔａ电位法和透光率法等。

１．沉降法分散稳定性差的体系多呈团粒式的絮凝迅速沉降，且沉降物与上部清液形成一清晰的界面很快达到沉降平衡。

分散稳定性好的沉降速度慢，分散体系的颗粒由上而下呈逐渐增浓的弥散分布，没有明显的沉积物。

沉降法的具体操作是：将分散好的分散体系倒入量筒中，静置，观察沉降物的体积或高度。

沉降法可以真实地反应纳米颗粒在液体介质中的分散稳定性，且操作简便，是目前最常用和最可靠一种方法。

２．粒度观测法粒度观测法是通过观测分散体系中纳米颗粒的粒度或粒径分布的一种常用评估方法。

分散好的分散体系中颗粒尺寸粒径较小并且粒径分布呈正态分布。

分散差的分散体系中颗粒尺寸粒径较大并且粒径分布较宽，呈不规则分布。

３．Ｚｅｔａ电位法纳米颗粒分散到液体介质中，颗粒表面带有一定数量的电荷，吸引同等数量的相反电荷在其周围，紧密层和扩散层交界处滑动面的电位为Ｚｅｔａ电位０５１。

Ｚｅｔａ电位的绝对值越大，颗粒之间的静电斥力占优势，不易团聚，说明分散体系稳定；相反，Ｚｅｔａ电位的绝对值越小，颗粒之问的范德华引力占优势，容易团聚，说明体系分散稳定性差。

Cu_水纳米流体的分散行为及导热性能研究

Cu2水纳米流体的分散行为及导热性能研究3李新芳1,朱冬生1,王先菊1,2,汪　南1,李　华1,杨　硕1(1.华南理工大学化工与能源学院传热强化与过程节能教育部重点实验室,广东广州510641;2.海军兵种指挥学院,广东广州510431)摘　要:　通过测定Cu2水纳米悬浮液的Zeta电位和吸光度,采用Hot disk热物性分析仪测量了其导热系数,探讨了不同p H值和分散剂浓度对Cu2水纳米悬浮液分散稳定性和导热性能的影响。

结果表明,p H值和分散剂加入量是影响Cu2水纳米悬浮液分散稳定和导热系数的重要因素。

最优化的p H值和分散剂加入量能显著提高水溶液中Cu表面Zeta电位绝对值,增大了颗粒间静电排斥力,悬浮液分散稳定性较好,导热系数较高。

从分散稳定和导热系数提高两个方面来考虑,p H=9.5左右被选为最优化值,在0.1%Cu2H2O 纳米流体中,0.07%SDBS被选为最优化浓度。

另外, Cu2水纳米流体的导热系数随纳米粒子质量分数的增大而增大,呈非线性关系,且比现有理论(Hamilto n2 Cro sser模型)预测值大。

关键词:　纳米Cu2水悬浮液;分散稳定;Zeta电位;吸光度;导热系数中图分类号:　T K124文献标识码:A 文章编号:100129731(2008)01201622041　引　言纳米流体作为应用于热能交换系统的高效介质,是一个崭新的具有丰富科学内涵和重要工程价值的研究领域。

纳米流体是指以一定的方式和比例在液体中添加纳米级金属或金属氧化物粒子,制备成均匀、稳定、高导热的新型换热介质[1,2]。

但由于纳米颗粒粒径小,比表面积和表面能都很大,在水中易聚积,分散性很差。

因此,如何控制纳米粉体的团聚已成为纳米流体强化传热前期工作的首要问题,也是将纳米流体应用于传热过程所必需的技术。

近几年,纳米流体已成为传热和材料研究领域的热点方向之一,其优异性能和应用前景的探索备受关注。

纳米流体比传统液体工质具有更优越的传热性能,一个主要原因是纳米粒子显著增大了纳米流体的导热系数[3～9]。

细圆管内氧化铜颗粒悬浮液流动与对流换热的实验研究

ｃｅｓｆｔｅｍａｓｆａｔｎｏｅｓｓｅｉｍｎｒａｅＳｍｉｒｅｔｏｆｃｅｔｏｌｃｅｓｉｅｉｃｅｓｎｓｒａｅｉｓｃｉｆｔｕｐｍｏｉｃｅｓｄ．ｉｌｌｈａｅｉｎｕｄｉｒａｅｗｔｔｎｒａｉｇｍａｓｈｒｏｈａｙｃｉｗｎｈｈ
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纳米流体及其制备方法的调研报告

纳米流体及其制备方法的调研报告纳米流体是指以一定的方式和比例在液体中加入纳米级金属或金属氧化物例子制备成均匀、稳定、高导热的新型换热介质。

纳米流体不是指简单的液固混合物，它是纳米颗粒在其所分散的基液中形成的均匀稳定的悬浮液。

因此纳米流体制备的重难点在于如何使纳米粒子均匀稳定的分散于液体介质中，形成分散性好。

稳定性高、持续性久及低团聚的纳米流体。

目前，较为常用也较为成熟的制备方法主要有气相沉积法和分散法。

与气相沉积法制备纳米流体相比，分散法较为简单方便，无需复杂的仪器设备，制备者也不必拥有较多的专业知识，只需按照一定步骤进行配制即可，是实验研究中较为实用可行的方法。

分散法制备纳米流体主要包括润湿、解团聚及分散颗粒的稳定化3个阶段。

根据分散方法的不同，可以分为物理分散和化学分散。

物理分散是指运用超声波或机械力等作为分散动力，将分散体系中纳米颗粒的软团聚打开，形成分散均匀的纳米流体。

物理分散是一种简单有效且广泛使用的分散方法，但其分散的时效性不长，在停止超声、机械作用一定时间后，颗粒间由于范德华力的作用，纳米颗粒又会重新团聚。

因此，要使纳米颗粒在相对长的时间内呈现有效分散状态，还需在物理分散的同时辅之以化学分散。

化学分散即在纳米颗粒悬浮液中加入分散剂，使其在颗粒表面吸附，改变颗粒表面的性质，从而改变颗粒与液相介质、颗粒与颗粒间的相互作用。

使颗粒间有较强的排斥力，进而保持颗粒的悬浮稳定性更持久。

此外，pH值以及分散剂的选择也是纳米流体稳定性的重要影响因素。

就调研结果来看，因制备条件的不同以及制备经验缺乏，只能在借鉴已有制备经验的基础上，结合今后具体的实验要求，通过试验来探索最适合的分散剂及其添加量，溶液pH值等制备条件。

理论上讲, 几乎所有导热系数高的固体粒子都可以作为纳米流体的添加物。

经调研得到，常用的纳米流体的添加物有以下几类:（1）金属纳米粒子(Cu、Al、Fe、Au、Ag);（2）非金属纳米粒子(Al2O3、CuO、Fe3O4、TiO2、SiC);(3)碳纳米管;(4)纳米液滴。

纳米CuO在水介质中分散性能的实验研究

ｓｔｕｄｉｅｄ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｍａｇｎｅｔｉｃｓｔｉｒｒｉｎｇａｎｄｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｖｉｂｒａｔｉｏｎｈａｖｅａｃｅｔａｒｉｎｅｆｆｅｃｔｏｎＮａｎｏ— ＣｕＯｉｎｔｈｅａｑｕｅｏｕｓｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎｍｅｄｉｕｍ，ｂｕｔｃａｎ’ ｔｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ，ａｎｄａｄｄｉｎｇａｄｏｓｅｏｆｄｉｓｐｅｒｓｉｎｇａｇｅｎｔｐｌａｙｓｃｒｕｃｉａｌｒｏｌｅｏｎｔｈｅｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ．Ｍａｇｎｅｔｉｃｓｔｉｒｒｉｎｇ３０ｍｉｎ，ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｖｉｂｒａｔｉｏｎｆｏｒ６０ｍｉｎａｎｄｔｈｅｍａｓｓｆｒａｃｔｉｏｎｏｆ０．０５％ｏｆｃｅｔｙｌｔｒｉｍｅｔｈｙｌａｍｍｏｎｉｕｍｂｒｏｍｉｄｅ．ｆｏｒａ０．２％ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎｏｆＮａｎｏ — ＣｕＯｈａｖｅｔｈｅｂｅｓｔｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎｓｔａｂｉｌｉｔｙ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｎａｎｏ — ＣｕＯ；ｄｉｓｐｅｒｓａｎｔ；ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎｓ；ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎｐｅｆｏｒｒｍａｎｃｅ．

纳米流体传热性能研究进展与问题

纳米流体传热性能研究进展与问题李新芳，朱冬生华南理工大学传热强化与过程节能教育部重点实验室, 广州 510641E-mail xtulxf@摘要：介绍了纳米流体的制备技术，重点阐述了纳米流体传热性能特异性研究进展和存在的问题，同时对今后纳米流体研究的发展方向提出了展望。

关键词：纳米流体；制备；传热性能1. 引言随着科学技术的飞速发展和能源问题的日益突出[1,2]，热交换设备的传热负荷和传热强度日益增大，传统的纯液体换热工质已很难满足一些特殊条件下的传热与冷却要求，低传热性能的换热工质已成为研究新一代高效传热冷却技术的主要障碍。

提高液体传热性能的一种有效方式是在液体中添加金属、非金属或聚合物固体粒子。

由于固体粒子的导热系数比液体大几个数量级，因此，悬浮有固体粒子的液体的导热系数要比纯液体大得许多。

自从Maxwell 理论发表以来，许多学者进行了大量关于在液体中添加固体粒子以提高其导热系数的理论和实验研究，并取得了一些成果。

然而，这些研究都局限于用毫米或微米级的固体粒子悬浮于液体中，由于这些毫米或微米级粒子在实际应用中容易引起热交换设备磨损及堵塞等不良结果，而大大限制了其在工业实际中的应用。

自20世纪90年代以来，研究人员开始探索将纳米材料技术应用于强化传热领域，研究新一代高效传热冷却技术。

1995年，美国Argonne国家实验室的Choi等[3]提出了一个崭新的概念－纳米流体：即将1~100nm的金属或者非金属粒子悬浮在基液中形成的稳定悬浮液，这是纳米技术应用于热能工程这一传统领域的创新性研究。

研究表明[4-6]，在液体中添加纳米粒子，可以显著增加液体的导热系数，提高热交换系统的传热性能，显示了纳米流体在强化传热领域具有广阔的应用前景。

由于纳米材料的小尺寸效应，其行为接近于液体分子，不会像毫米或微米级粒子易产生磨损或堵塞等不良结果。

因此，与在液体中添加毫米或微米级粒子相比，纳米流体更适于实际应用。

一种分散稳定的纳米8YSZ水相悬浮液的制备方法[发明专利]

专利名称：一种分散稳定的纳米8YSZ水相悬浮液的制备方法专利类型：发明专利
发明人：许艳华,颜文煅,何惜琴,钟明灯,何其明,苏茶旺,吴婧,车燕梅
申请号：CN202110013928.3
申请日：20210106
公开号：CN112708301A
公开日：
20210427
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及纳米材料分散技术领域，尤其是涉及的是一种分散稳定的纳米8YSZ水相悬浮液的制备方法，包括以下步骤：称取纳米8YSZ粉末，加入去离子水，搅拌均匀，得到固相质量分数为10％～30％的悬浮初液；将分散剂加入到该悬浮初液中，进行分散处理，得到悬浮液。

本发明通过添加了分散剂，使得悬浮液中形成静电稳定与空间位阻的双重机制，来实现纳米粒子的分散。

其中，静电稳定机制是在颗粒表面形成一种双电层的结构，粒子表面同种电荷相互排斥，实现分散效果；空间位阻机制是通过分散剂吸附于纳米粒子表面，使得相邻颗粒上的聚合物因体积效应而相斥，提高了纳米颗粒聚集必须克服的能量势垒，从而实现粒子在悬浮液中的分散。

申请人：闽南理工学院
地址：362000 福建省泉州市石狮市厝仔工业区
国籍：CN
代理机构：泉州劲翔专利事务所(普通合伙)
代理人：林枫
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CuO_水纳米流体悬浮液分散性能研究_李金凯

对值先增大后减小。当分散剂加入的质量分数小于 0.06% 时 , 随着分散剂的加入 , zeta电位绝对值逐渐增大 , 分散性能增加 ;当分散剂的质量分数在 0.06%左右时 , 悬浮液 zeta电位的绝对值最大 , 分散性能最好 ; 继续添加分散剂时 , 悬浮液 zeta电位的绝对值减小 , 分散性能降低。因为 SDBS靠静电作用机制实现颗粒的分散 , 它是一种阴离子型分散剂 , 在水中能电离出阴离子 , 而 CuO颗粒在中性水介质中带正电 , 具有强烈吸附阴离子的能力 , 中和颗粒表面的负电荷从而使颗粒表面的电性发生改变。在低质量分数区时 , 随着质量分数的增加 , 颗粒表面吸附的阴离子质量分数增加 , 从而使颗粒之间的排斥力增加 , 悬浮液的分散性能增加。在高质量分数区时 , 一方面由于 SDBS中含有 Na+离子 , Na+离子进入颗粒表面的吸
d=0D.c8o9sλ θ 其中 , λ为 X衍射线波长 , D为半高宽 , θ为衍射角 , 计算得 CuO颗粒的粒径为 27.5 nm, 与 TEM结果基本一致。
1.2 CuO/水纳米流体的制备在本实验中采用两步法制备 CuO/水纳米流体
悬浮液 , 即称取一定量的纳米 CuO粉体 , 直接添加
在最佳的超声振动时间 1.5 h下 , 对 3种分散剂形成的悬浮液进行 zeta电位测试 , 如图 5 所示。从图 5中可以看出 , 当使用 PEG6000 作为分散剂时 , 其 zeta电位绝对值存在波动 , 当其质量分数在 0.01%左右时 zeta电位绝对值最大 , 分散性能最好。 PEG6000是一种非离子型分散剂 , 主要靠空间位阻 [ 9] 来实现颗粒的分散 , 它的高分子链通过静电力、范德华力等吸附在颗粒的表面上 , 能够在 CuO 粉体表面形成高分子保护膜包裹颗粒 , 把亲液性基团伸向水中 , 使得颗粒之间产生较大的空间位阻 , 从而达到分散的目的。

氧化铝粉体在水悬浮液中的分散特性研究_唐兵华

第28卷第6期硅　酸　盐　通　报 V o l .28　N o .6　2009年12月 B U L L E T I N O F T H E C H I N E S E C E R A M I C S O C I E T Y D e c e m b e r ,2009　氧化铝粉体在水悬浮液中的分散特性研究唐兵华1,罗庆平2,黄　云1(1.中国工程物理研究院电子工程研究所,绵阳　621900;2.西南科技大学材料科学与工程学院,绵阳　621000)摘要:采用Z e t a 电位表征A l 2O 3粉在悬浮液中的分散特性,研究了超声波分散时间、不同粒度A l 2O 3粉以及分散剂六偏磷酸钠的浓度和A l 2O 3粉体悬浮液p H 值对A l 2O 3粉体Ze t a 电位的影响。

研究结果表明:Z e t a 电位绝对值随超声波作用时间发生明显变化,在一定条件下存在一个最佳分散时间为4～6m i n ;悬浮液中A l 2O 3粉体颗粒的粒度对悬浮液的Z e t a 电位有重要影响;在A l 2O 3粉体悬浮液中添加分散剂六偏磷酸钠,Z e t a 电位随其浓度发生变化,存在一个最佳浓度0.5%;在不同p H 值下,A l 2O 3粉体悬浮液的Ze t a 电位不同,在碱性条件下,粉体的分散性较好,且碱性越强,分散性越好。

关键词:A l 2O 3粉;悬浮液;Ze t a 电位;分散中图分类号:T D 050 文献标识码:A 文章编号:1001-1625(2009)06-1271-05S t u d y o n t h e D i s p e r s e dC h a r a c t e r s o f A l u m i n a P o w d e r si n A q u e o u s S u s p e n s i o nT A N GB i n g -h u a 1,L U OQ i n g -p i n g 2,H U A N GY u n1(1.I n s t i t u t e o f E l e c t r o n i cE n g i n e e r i n g i nC h i n a A c a d e m y o f E n g i n e e r i n g a n dP h y s i c s ,M i a n y a n g 621900,C h i n a ;2.A c a d e m y o f M a t e r i a l s S c i e n c e a n dE n g i n e e r i n g ,S o u t h w e s t U n i v e r s i t y o f S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y ,M i a n y a n g 621000,C h i n a ) A b s t r a c t :T h ed i s p e r s i n gc h a r a c t e r i s t i co f A l 2O 3po w d e r si n s u s p e n s i o n w a si n v e s t i g a t e d b y Z e t a p o t e n t i a l .T h e i n f l u e n c e o f d i f f e r e n t d i s p e r s i n g c o n d i t i o n s ,s u c ha s d i f f e r e n t u l t r a s o n i cd i s p e r s i n g t i m e ,d i f fe r e n t g r a n u l a r i t y of A l 2O 3p o w d e r s ,d i f f e r e n t d i s p e r s a n t c o n c e n t r a t i o n a n d d i f f e r e n t p Hv a l u e o f A l 2O 3p o w d e r s s u s p e n s i o n ,o nt h eZ e t ap o t e n t i a l o f A l 2O 3po w d e r sw a s s t u d i e d .R e s u l t s i n d i c a t et h a t t h e a b s o l u t e v a l u e o f Z e t a p o t e n t i a l o f A l 2O 3po w d e r s v a r i e dw i t h t h e s e d i f f e r e n t d i s p e r s i n g c o n d i t i o n s ,a n d t h e r e w a s a b e s t d i s p e r s i n g t i m e r a n g e o f 4-6m i n a n d a b e s t d i s p e r s a n t c o n c e n t r a t i o n o f 0.5%w h i l e t h e A l 2O 3po w d e r s d i s p e r s e dw e l l ,a n dt h e a b s o l u t e v a l u e o f Z e t a p o t e n t i a l i n c r e a s e dw i t h t h e p H v a l u e i n a l k a l e s c e n c e c o n d i t i o n .K e y w o r d s :a l u m i n a p o w d e r ;s u s p e n s i o n ;Z e t a p o t e n t i a l ;d i s p e r s i o n作者简介:唐兵华(1979-),男,工程师.主要从事陶瓷材料的研究.E -m a i l :t t a n g b h @163.c o m1　引　言超细氧化铝(A l 2O 3)粉体是一种用途广泛的工业原料,在功能材料、生物材料、纳米材料等多种领域有着广泛的应用[1-6]。

纳米CuO在水介质中分散性能的实验研究

纳米CuO在水介质中分散性能的实验研究马洪涛;张卫华【摘要】为了解纳米CuO在水介质中分散性能,以纳米材料常用的十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵和聚乙二醇为分散剂,采用磁力搅拌和超声振荡与添加分散剂相结合的方法制备纳米CuO悬浮液,研究了磁力搅拌和超声振荡以及分散剂型与剂量对纳米CuO悬浮液分散性能的影响.结果表明:磁力搅拌和超声振荡对于纳米CuO粒子在水介质中的分散具有一定的效果,但不能明显提高悬浮液的分散稳定性,而添加一定剂量的分散剂对悬浮液的分散稳定性起着至关重要的作用.磁力搅拌30 min和超声振荡60 min与添加质量分数为0.05％的十六烷基三甲基溴化铵,对0.2％的纳米CuO悬浮液的分散稳定性效果最好.【期刊名称】《青海大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2014(032)001【总页数】4页(P49-52)【关键词】纳米CuO;分散剂;悬浮液制备;分散性能【作者】马洪涛;张卫华【作者单位】青海大学基础部,青海西宁810016;青海大学基础部,青海西宁810016【正文语种】中文【中图分类】O647纳米CuO 为棕黑色粉末，密度为6.3 g/cm3，熔点为1 326 ℃。

溶于稀酸，不溶于水和乙醇，结构属单斜晶系，每个晶胞含有4 个氧化铜单元，为反磁性半导体。

纳米CuO 除具备纳米材料所具有的基本特性外，所具有的表面效应可使其催化活性大大增强，而具有的量子尺寸效应使其红外光谱宽化、蓝移和分裂。

因而在电、磁以及催化领域有着较为广泛的应用［1-2］。

通常纳米CuO 具有表面效应、量子尺寸效应和小尺寸效应，在水介质中很容易形成团簇，使纳米粉体的特殊性能难以得到充分的发挥利用［3-5］。

本实验以纳米材料常用的十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵和聚乙二醇为分散剂，采用磁力搅拌和超声振荡与添加分散剂相结合的方法制备纳米CuO 悬浮液，研究了磁力搅拌和超声振荡以及分散剂型与剂量对纳米CuO 悬浮液分散性能的影响。

纳米悬浮液的制备及其物理化学性质研究

纳米悬浮液的制备及其物理化学性质研究一、引言随着纳米技术的迅速发展，纳米材料的制备、表征和应用已经成为当前材料科学和纳米科技研究的热点领域。

纳米悬浮液是一种纳米材料的重要形态之一，具有广泛的应用前景，如在生物医学、催化剂、电子器件等领域。

然而，纳米悬浮液的制备技术和物理化学性质的研究仍存在许多挑战和难点。

二、纳米悬浮液的制备纳米悬浮液制备的关键环节包括纳米材料的选择、制备方法和悬浮液稳定性的调节等。

通常情况下，纳米材料可以通过物理法、化学法和生物法等途径进行制备。

其中，物理法包括溶剂蒸发法、溶液聚集法、超声波法和强化化学反应法等，化学法包括胶体化学法、水热合成法、气相沉积和脉冲激光沉积等，生物法包括生物还原法、生物制备法和微生物法等。

但是，纳米材料的制备通常伴随着聚集和团聚等问题，导致稳定性较差，因此需要加入一些表面活性剂、阳离子聚合物或纳米粒子间隔离剂等来调节悬浮液的稳定性。

例如，羧基甲基纤维素、聚丙烯酰胺和硅酸盐等都可以作为纳米悬浮液的稳定剂。

三、纳米悬浮液的物理化学性质1. 大小分布纳米悬浮液中的纳米粒子大小通常在1-100纳米之间，而粒子大小分布的均匀性对于纳米材料的应用性能有着重要的影响。

因此，需要采用粒度分析仪等精确的测试技术来确定纳米粒子的大小分布，以及表面形貌和结晶度等特征。

2. 表面性质纳米悬浮液的表面性质是指纳米粒子表面的化学组成、结构和功能等方面的特征。

在制备纳米悬浮液时，需要关注材料表面的化学反应活性，以及表面吸附的有机杂质、离子和水分子等。

此外，表面性质还与纳米粒子的稳定性、聚集和团聚等问题密切相关。

3. 光学性质纳米粒子的光学性质主要包括吸收、散射和发射等方面的特征。

在纳米悬浮液中，纳米粒子相互作用和界面效应等能够影响其光学性质，同时也会受到周围介质（如水、有机溶剂等）的影响。

为了求解纳米粒子光学性质，可以采用紫外-可见-近红外吸收光谱、荧光光谱和拉曼光谱等技术进行研究。

纳米流体悬浮液稳定性的最新研究进展_徐小娇

［1 ］下几个优点：（ 1 ）纳米颗粒的比表面积很高，在颗粒和流
2012
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体之间有更大的换热面积；（ 2 ）纳米颗粒的布朗运动很活跃，这使得纳米流体的分散稳定性更好；（ 3 ）由于纳米颗粒的微小尺寸特点，堵塞流这能促进系统向小型化方道问题的发生率很小，；向发展（ 4 ）与纯净流体相比，纳米流体在获得同等泵的能耗更低；程度的强化传热效果时，（ 5 ）通过改变颗粒的浓度可以调节纳米流体的导热系数和表面润湿度等特性，从而能够适应不同条件下的应用。理想的纳米流体是分散均匀、稳定性高的纳米颗粒悬浮液，然而由于纳米粒子比表面积大，表面能高，纳米粒子在水中易自动团聚而下沉，影响纳米流体的流动和传热特性。因此如何制备分散性好、稳定性高的纳米流体显得尤为重要。大量粒径、基液性质、分散剂研究表明纳米颗粒种类、 pH 值和超声振动等对纳米流体的悬种类和用量、浮稳定性都有不同程度的影响，且各因素并不是单独发挥作用，之间存在着一定的联系和相互影响。本文就纳米流体悬浮液稳定性各影响因素进探究其作用机理，并概述几种常见行全面的分析，纳米流体处于最佳稳定效果时各影响因数的取值。 2 纳米粒子的受力情况假设纳米粒子为粒径相同的球形颗粒，且均匀分散。则其在悬浮液中的受力情况如下：（ 1 ）沉降力 F1 ： F1 = 1 3 πd （ ρ － ρ o ） g 6 （ 1）
收稿日期：基金项目：
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要：
技术综述
纳米流体悬浮液稳定性的最新研究进展
徐小娇，刘妮，王玉强，戴海凤
（上海理工大学，上海 200093 ） pH 值和超声振动等因素对纳米流体的悬浮稳定性都有不纳米颗粒种类、粒径、基液性质、分散剂种类和用量、

纳米流体的分散性研究及其热物性测量

ＡｂｔａｔｓｒｃＡｌｍｉａａｄｃｒｏａｏｕｅａｏｌｉｓｗｉｏｄｓａｉｔｒｒｐｒｄｂｈｔ－ｔｐ ’ ｔｏ．Ｔｈｕｎｎａｂｎｎｎｔｂｓｎｎｆｕｄｔｇｏｔｂｌｙａｅｐｅａｅｙｔｅ“ ｗｏｓｅ ’ ｍｅｈｄｈｉｅ
纳米流体的分散性研究及其热物性测量／海斌等林
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纳米流体的分散性研究及其热物性测量
林海斌，国贤，张黄林林，维磊张
（上海大学机电工程与自动化学院，上海２０７）００２摘要采用“ 两步法” 制备了稳定性良好的Ａｚ）一Ｗ和ＣＴｓＷ纳米流体，究了分散剂对纳米流体悬ｌ｛（ＤＮ — Ｄ研
ＩＩＨａｂｎ，ＺＡＮＧｏｉｎ，ＨＵＡＮＧｎｉ，ＺＨＡＮＧｅＮｉｉＨＧｕｘａＬｉｌｎＷｒｉｉ
（ｃｏｌｆＥｌｃｒｃｌｎｅｈｎｃｌｇｎｅｉｇａｄＡｕｏｔｎＳｈｏｅｔｉａｄＭｃａｉｏａａＥｎｉｅｒｎｔｍａｉ，ＳａｇａｎｏｈｎｈｉＵｎｉｅｓｔ，Ｓａｇａ００２ｖｒｉｙｈｎｈｉ０７）２
因为纳米材料的大比表面积和高比热，疑使加人了纳无米粉体的纳米流体具有良好的换热能力。而导热系数是反映传热介质换热能力的主要参数，有重要的理论和应用意具义。谢华清等Ｅ２分别测试了纳米ＳＣ粉、）粉、ｕ粉１，７６３ｉＡｌ。Ｃ（