這里,報(bào)道了金納米顆粒(Au NPs)修飾石墨烯納米片(GNs)基納米流體的合成及導(dǎo)熱性質(zhì)。其具體合成過程是通過納秒脈沖Nd:YAG激光(波長(zhǎng)= 1,064 nm)燒蝕在乙二醇(EG)基礎(chǔ)液中的石墨靶,隨后金靶,以獲得GNs-AuNPs/EG雜化納米流體。通過一系列表征發(fā)現(xiàn),結(jié)晶的Au NPs修飾片狀的GNs,其平均粒徑為6.3 nm。在25–45°C溫度范圍內(nèi)的熱導(dǎo)率分析表明, GNs-AuNPs/EG雜化納米流體的導(dǎo)熱系數(shù)為0.41 W/mK,高于GNs/EG(0.35 W/mK),Au NPs/EG(0.39 W/mK)納米流體,以及EG基礎(chǔ)液(0.33 W/mK)。其導(dǎo)熱性能的提高可歸因于Au NPs和石墨烯片之間的協(xié)同效應(yīng)。所合成的GNs-AgNPs/EG雜化納米流體有望應(yīng)用于熱量轉(zhuǎn)移技術(shù)領(lǐng)域。此外,這項(xiàng)工作還提出了一種制備石墨烯-金屬納米復(fù)合材料的綠色合成方法。
Figure 1. 脈沖Nd:YAG激光燒蝕分別在EG和GNs/EG介質(zhì)中的石墨和Au標(biāo)靶合成GNs-Au NPs/EG雜化納米流體的示意圖。
Figure 2. (a,b)GNs/EG納米流體和GNs的低倍/高倍TEM圖,以及相應(yīng)的(c)SAED圖。(d,e)GNs-Ag NPs/EG雜化納米流體的低倍/高倍TEM圖,以及相應(yīng)的(f)SAED圖。(g)Ag NPs的尺寸分布情況(高斯分布曲線)。(h)GNs-Au NPs/EG雜化納米流體的EDX能譜。
Figure 3. XRD數(shù)據(jù)分析:該工作中所合成樣品的XRD圖比較。
Figure 4. (a)拉曼光譜。(b)GNs-AuNPs/EG和GNs/EG納米流體以及EG基礎(chǔ)液的FTIR光譜。
Figure 5.該工作所合成樣品的熱導(dǎo)率系數(shù)和相應(yīng)的增強(qiáng)情況。
該研究工作由南非大學(xué)M. c. Mbambo課題組于2020年發(fā)表在Scientific Reports期刊上。原文:Thermal conductivity enhancement in gold decorated graphene nanosheets in ethylene glycol based nanofluid。
摘自《石墨烯雜志》公眾號(hào):