Các yếu tố ảnh hưởng đến pH và độ dẫn điện của nanofluid MgO–ethylene glycol

Bulletin of Materials Science - Tập 38 - Trang 1345-1357 - 2015
SAHEED A ADIO1, MOHSEN SHARIFPUR1, JOSUA P MEYER1
1Department of Mechanical and Aeronautical Engineering, University of Pretoria, Pretoria, South Africa

Tóm tắt

pH và độ dẫn điện là những thuộc tính quan trọng của nanofluid nhưng vẫn chưa được nghiên cứu rộng rãi, đặc biệt là về nhiệt độ và năng lượng siêu âm. Để nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến pH và độ dẫn điện của nanofluid magnesi oxide–ethylene glycol (MgO–EG), chúng tôi đã xem xét các ảnh hưởng của nhiệt độ, phân số thể tích, kích thước hạt và năng lượng siêu âm. Hai kích cỡ khác nhau của MgO đã được phân tán trong chất lỏng nền EG với phân số thể tích lên đến 3%, và pH cùng độ dẫn điện được theo dõi trong khoảng nhiệt độ từ 20 đến 70∘C. Việc đặc trưng hóa bằng kính hiển vi điện tử truyền qua và phân tích kích thước đã tiết lộ hình thái và kích thước của các mẫu nanoparticle. Giá trị pH giảm liên tục với sự gia tăng của nhiệt độ, trong khi giá trị độ dẫn điện tăng lên theo sự gia tăng của nhiệt độ. Kết quả thực nghiệm cho thấy sự tăng lên của phân số thể tích MgO làm gia tăng cả giá trị pH và độ dẫn điện của nanofluid MgO–EG. Không có ảnh hưởng rõ ràng nào của mật độ năng lượng siêu âm lên pH và độ dẫn điện của nanofluid; do đó, chúng tôi kết luận rằng nhiệt độ, phân số thể tích và kích thước hạt là những yếu tố chủ yếu ảnh hưởng đến cả pH và độ dẫn điện của nanofluid MgO–EG trong các điều kiện thực nghiệm hiện tại.

Từ khóa

#nanofluid #MgO–EG #pH #độ dẫn điện #siêu âm #nhiệt độ

Tài liệu tham khảo

Peyghambarzadeh S M, Hashemabadi S H, Jamnani M S and Hoseini S M 2011 Appl. Therm. Eng. 31 1833 Zamzamian A, Oskouie S N, Doosthoseini A, Joneidi A and Pazouki M 2011 Exp. Therm. Fluid Sci. 35 495 Mahbubul I M, Khaleduzzaman S S, Saidur R and Amalina M A 2014 Int. J. Heat Mass Transf. 73 118 Chandrasekar M, Suresh S and Bose A C 2010 Exp. Therm. Fluid Sci. 34 210 Godson L, Raja B, Lal D M and Wongwises S 2010 Exp. Heat Transf. 23 317 Kumaresan V and Velraj R 2012 Thermochim. Acta 545 180 Nieh H -M, Teng T -P and Yu C -C 2014 Int. J. Therm. Sci. 77 252 żyła G W. A a. C. M 2013 J. Exp. Nanosci. 10 1 Kole M and Dey T K 2011 Int. J. Therm. Sci. 50 1741 Rashin M N and Hemalatha J 2013 Exp. Therm. Fluid Sci. 48 67 Prasher R, Song D, Wang J and Phelan P 2006 Appl. Phys. Lett. 89 1 Yu W and Xie H 2012 J. Nanomater. 2012 1 Lee D, Kim J and Kim B 2006 J. Phys. Chem. B 110 4323 Degen A and Kosec M 2000 J. Eur. Ceram. Soc. 20 667 Ghadimi A and Metselaar I 2013 Exp. Therm. Fluid Sci. 51 1 Wamkam C T, Opoku M K, Hong H and Smith P 2011 J. Appl. Phys. 109 024305 Timofeeva E V, Smith D S, Yu W, France D M, Singh D and Routbort J L 2010 Nanotechnology 21 215703 Xian-Ju W and Xin-Fang L 2009 Chin. Phys. Lett. 26 1 Li X F, Zhu D S, Wang X J, Wang N, Gao J W and Li H 2008 Thermochim. Acta 469 98 Li X, Zhu D and Wang X 2007 J. Colloid Interface Sci. 310 456 Huang J, Wang X, Long Q, Wen X, Zhou Y and Li L 2009 Symposium on photonics and optoelectronics (Wuhan: IEEE eXpress Conference Publishing) p 1 Wang X, Li X and Yang S 2009 Energy Fuels 23 2684 Younes H, Christensen G, Luan X, Hong H and Smith P 2012 J. Appl. Phys. 111 064308 Konakanchi H, Vajjha R S, Chukwu G and Das D K 2014 Heat Trans. Eng. Prasher R, Evans W, Meakin P, Fish J, Phelan P and Keblinski P 2006 Appl. Phys. Lett. 89 143119 Charkraborty S and Padhy S 2008 ACS Nano 2 2029 Rubio-Hernández F J, Ayúcar-Rubio M F, Vlaázquez-Navarro J F and Galindo-Rosales F J 2006 J. Colloid Interface Sci. 298 967 Sarojini K G K, Manoj S V, Singh P K, Pradeep T and Das S K 2013 Colloids Surf. A: Physicochem. Eng. Asp. 417 39 Ganguly S, Sikdar S and Basu S 2009 Powder Technol 196 326 Modesto-lopez L B and Biswas P 2010 J. Aerosol Sci. 41 790 Baby T T and Ramaprabhu S 2010 J. Appl. Phys. 108 124308 Glory J, Bonetti M, Helezen M, Mayne-L’Hermite M and Reynaud C 2008 J. Appl. Phys. 103 094309 Cruz R C D, Reinshagen J, Oberacker R, Segadães A M and Hoffmann M J 2005 J. Colloid Interface Sci. 286 579 Maxwell J C 1873 Electricity and magnetism (Oxford: Clarendon Press) Ohshima H 2003 Colloids Surf. A: Physicochem. Eng. Asp. 222 207 White S B, Shih A J and Pipe K P 2011 Nanoscale Res. Lett. 6 346 Nguyen C T, Roy G, Gauthier C and Galanis N 2007 Appl. Therm. Eng. 27 1501 Ma H B, Wilson C, Borgmeyer B, Park K and Yu Q 2006 Appl. Phys. Lett. 88 1 Nguyen C T, Roy G, Lajoie P R and Maiga S E B 2005 Proceedings of 3rd IASME/WSEAS international conference on heat transfer, thermal engineering and environment (Greece: Corfu) pp. 160–165 Andablo-Reyes E, Hidalgo-Álvarez R and Vicente J 2011 Soft Matter 7 880 Yao G Z, Yap F F, Chen G, Li W H and Yeo S H 2002 Mechatronics 12 963 Xiang-Qi W and Arun S M 2008 Brazilian J. Chem. Eng. 24 631 Jain P, El-Sayed I and El-Sayed M 2007 Nano Today 2 18 Sun X et al 2008 Nano Res 1 203 Pankhurst Q A, Connolly J, Jones S K and Dobson J 2003 J. Phys. D: Appl. Phys. 36 R167 Gupta A K and Gupta M 2005 Biomaterials 26 3995 Xie H, Yu W and Chen W 2010 J. Exp. Nanosci. 5 463 Esfe M H, Saedodin S, Bahiraei M, Toghraie D, Mahian O and Wongwises S 2014 J. Therm. Anal. Calorim. (Springer) p. 287 Adio S A, Sharifpur M and Meyer J P 2015 Heat Transf. Eng. 36 1241 Timofeeva E V et al 2007 Phys. Rev. E 76 1 Wong K -F V and Kurma T 2008 Nanotechnology 19 345702 Li Y, Zhou J, Tung S, Schneider E and Xi S 2009 Powder Technol 196 89 Mastuli M S, Ansari N S, Nawawi M A and Mahat A M 2012 APCBEE Procedia 3 93 Suryanarayana C and Norton M G 1998 X-ray diffraction: A practical approach (New York: Plenum Press) Samal S, Satpati B and Chaira D 2010 J. Alloys Compd. 504 S389 Kathrein H and Freund F 1983 J. Phys. Chem. Solids 44 177 Wilson I O 1981 IEE Proc. A: Phys. Sci. Meas. Instrum. Manage Educ. Rev. 128 159 Posner J D 2009 Mech. Res. Commun. 36 22 Carrique F, Ruiz-reina E, Arroyo F J and Delgado V 2006 J. Phys. Chem. B110 18313 Minea A A and Luciu R S 2012 Microfluid. Nanofluid. 13 977 Turner J 1976 Chem. Eng. Sci. 31 487 Ram R, Gonz R, Chen Y and Alves E 2002 Nucl. Instr. Meth. Phys. B191 191 Ohshima H 2000 J. Colloid Interface Sci. 229 307 Ohshima H 1999 J. Colloid Interface Sci. 212 443 Ding J M and Keh H J 2001 J. Colloid Interface Sci. 236 180 Kuwabara S 1959 J. Phys. Soc. Japan 14 527 Ruiz-reina E 2007 J. Phys. Chem. C111 141