水基相变胶囊/多壁碳纳米管纳米流体的制备及热性能研究
发布时间：2021-07-22 16:50
本文首先分别制备了相变微胶囊悬浮液和多壁碳纳米管纳米流体。研究了表面活性剂阿拉伯树胶GA和十二烷基苯磺酸钠SDBS的用量对相变微胶囊悬浮液稳定性的影响;探讨了表面活性剂GA和超声作用、以及多壁碳纳米管表面功能化对多壁碳纳米管流体稳定性的影响。研究表明:以GA作为分散剂时,所制备的相变微胶囊悬浮液的稳定性最好;添加阿拉伯树胶GA并经超声处理,可以获得稳定性较好的多壁碳纳米管纳米流体;将多壁碳纳米管进行功能化处理、使其表面带有亲水性基团,获得的多壁碳纳米管纳米流体的稳定性最优。对以上两种流体的稳定性机制进行了探讨,认为在超声作用下,表面活性剂GA在多壁碳纳米管表面形成的吸附层是其获得较好稳定性的关键;而功能化的碳纳米管表面形成的大量羟基和羧基,是其在水中稳定性得到大大提升的原因。采用界面聚合法,制备了以相变材料PA（十六烷酸）为芯材、SiO2为壳材的PA@SiO2纳米胶囊。优选了PA@SiO2纳米胶囊的制备参数。研究了TEOS（正硅酸乙酯）用量和pH值对PA@SiO2纳米胶囊结构和热性能的影响。PA质量...
【文章来源】：兰州大学甘肃省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
相变微胶囊悬浮液制备流程图
将相变微胶囊粉体分散至去离子水中。制备流程如图 2.1 所示。图 2.1 相变微胶囊悬浮液制备流程图2.2.2 多壁碳纳米管流体的制备采用两步法制备多壁碳纳米管流体：称取 0.01 g 的表面活性剂分散至 15 mL的去离子水中，搅拌至溶解；将 0.05 g MWCNTs 添加到上述溶液中，在超声浴中充分振荡一定时间之后制得多壁碳纳米管纳米流体。具体制备流程如图 2.2 所示：图 2.2 多壁碳纳米管流体制备流程图
兰州大学硕士研究生学位论文 水基相变胶囊/多壁碳纳米管纳米流体制备及热性能研究2.2.3 多壁碳纳米管功能化处理采用混合强酸对多壁碳纳米管进行功能化处理，使其表面具有亲水性官能团。实验分为两步，第一步是原始的多壁碳纳米管纯化处理；第二步是对纯化后的多壁碳纳米管混合强酸氧化处理。具体步骤如下：(1) 称取 2 g 多壁碳纳米管，加入到盛有盐酸的烧杯中浸泡 1 h，之后在 10W 功率下超声 1 h，将悬浮液过滤、洗涤多次至中性。之后将所得产物在 100 o下干燥 24 h；(2) 量取 60 mL 的混合强酸(硫酸与硝酸体积比为 3:1)于锥形瓶中，加入 1第一步得到的纯化多壁碳纳米管。超声 30 min 后，在 80 oC 水浴中搅拌 2 h，冷却至室温后用 500 mL 去离子水稀释静置 24 h。待其沉降后移除上部黄色液体，之后将其过滤、洗涤，再用载留分子量为 8000-14000 的透析带透析，至滤液为中性，最后将透析产物在 100 oC 干燥 24 h。制备流程如下图 2.3 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Stability and thermal conductivity of water-based carbon nanotube nanofluids[J]. Mansoor Farbod,Ameneh Ahangarpour,Seyed Gholamreza Etemad. Particuology. 2015(05)
[2]化学处理法制备碳包铜导热纳米流体及其性能表征[J]. 庞晋山,张海燕,吴其光,林锦,徐卓文,涂文英. 材料工程. 2011(03)
[3]对一种新型相变微乳液的物理性质及稳定性的研究[J]. 黎宇坤,马素德,唐国翌. 功能材料. 2010(10)
[4]一步化学法制备铜纳米流体的研究进展[J]. 聂玉营,黄钧声,陈颖. 材料导报. 2010(11)
[5]碳纳米管表面羟基化及其纳米流体的导热性能研究[J]. 陈立飞,吴峰,张晖,沈松峰. 上海第二工业大学学报. 2009(02)
[6]一种含碳纳米管的第二代纳米流体的制备[J]. 张娇霞,郑亚萍,杨晓东,王汝敏. 高分子学报. 2008(12)
[7]碳纳米流体特性及其在重力热管内的传热[J]. 洪荣华,郑立国,庄博,朱华,胡亚才,俞自涛. 浙江大学学报(工学版). 2008(08)
[8]热分析方法综述[J]. 孙利杰. 科技资讯. 2007(09)
[9]纳米颗粒分散技术的研究与发展[J]. 宋晓岚,王海波,吴雪兰,曲鹏,邱冠周. 化工进展. 2005(01)
[10]准稳态法测量纳米颗粒悬浮液的热物性[J]. 周乐平,王补宣. 工程热物理学报. 2003(06)
本文编号：3297521
【文章来源】：兰州大学甘肃省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
相变微胶囊悬浮液制备流程图
将相变微胶囊粉体分散至去离子水中。制备流程如图 2.1 所示。图 2.1 相变微胶囊悬浮液制备流程图2.2.2 多壁碳纳米管流体的制备采用两步法制备多壁碳纳米管流体：称取 0.01 g 的表面活性剂分散至 15 mL的去离子水中，搅拌至溶解；将 0.05 g MWCNTs 添加到上述溶液中，在超声浴中充分振荡一定时间之后制得多壁碳纳米管纳米流体。具体制备流程如图 2.2 所示：图 2.2 多壁碳纳米管流体制备流程图
兰州大学硕士研究生学位论文 水基相变胶囊/多壁碳纳米管纳米流体制备及热性能研究2.2.3 多壁碳纳米管功能化处理采用混合强酸对多壁碳纳米管进行功能化处理，使其表面具有亲水性官能团。实验分为两步，第一步是原始的多壁碳纳米管纯化处理；第二步是对纯化后的多壁碳纳米管混合强酸氧化处理。具体步骤如下：(1) 称取 2 g 多壁碳纳米管，加入到盛有盐酸的烧杯中浸泡 1 h，之后在 10W 功率下超声 1 h，将悬浮液过滤、洗涤多次至中性。之后将所得产物在 100 o下干燥 24 h；(2) 量取 60 mL 的混合强酸(硫酸与硝酸体积比为 3:1)于锥形瓶中，加入 1第一步得到的纯化多壁碳纳米管。超声 30 min 后，在 80 oC 水浴中搅拌 2 h，冷却至室温后用 500 mL 去离子水稀释静置 24 h。待其沉降后移除上部黄色液体，之后将其过滤、洗涤，再用载留分子量为 8000-14000 的透析带透析，至滤液为中性，最后将透析产物在 100 oC 干燥 24 h。制备流程如下图 2.3 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Stability and thermal conductivity of water-based carbon nanotube nanofluids[J]. Mansoor Farbod,Ameneh Ahangarpour,Seyed Gholamreza Etemad. Particuology. 2015(05)
[2]化学处理法制备碳包铜导热纳米流体及其性能表征[J]. 庞晋山,张海燕,吴其光,林锦,徐卓文,涂文英. 材料工程. 2011(03)
[3]对一种新型相变微乳液的物理性质及稳定性的研究[J]. 黎宇坤,马素德,唐国翌. 功能材料. 2010(10)
[4]一步化学法制备铜纳米流体的研究进展[J]. 聂玉营,黄钧声,陈颖. 材料导报. 2010(11)
[5]碳纳米管表面羟基化及其纳米流体的导热性能研究[J]. 陈立飞,吴峰,张晖,沈松峰. 上海第二工业大学学报. 2009(02)
[6]一种含碳纳米管的第二代纳米流体的制备[J]. 张娇霞,郑亚萍,杨晓东,王汝敏. 高分子学报. 2008(12)
[7]碳纳米流体特性及其在重力热管内的传热[J]. 洪荣华,郑立国,庄博,朱华,胡亚才,俞自涛. 浙江大学学报(工学版). 2008(08)
[8]热分析方法综述[J]. 孙利杰. 科技资讯. 2007(09)
[9]纳米颗粒分散技术的研究与发展[J]. 宋晓岚,王海波,吴雪兰,曲鹏,邱冠周. 化工进展. 2005(01)
[10]准稳态法测量纳米颗粒悬浮液的热物性[J]. 周乐平,王补宣. 工程热物理学报. 2003(06)
本文编号：3297521
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