氧化铜-碳纳米管/水混合纳米流体的光热性能

采用微波加热法制备了氧化铜(Cu O)/水纳米流体,并在质量分数0~0.25%的Cu O/水纳米流体中添加不同质量分数的多壁碳纳米管(MWCNT)得到Cu O-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Cu O/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,Cu O/水纳米流体的透射率随着Cu O质量分数的提高而下降,添加MWCNT可显著降低Cu O/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。Cu O/水纳米流体的光热转换性能随着Cu O质量分数的提高而增强,与水相比光照45min后0.25%的Cu O/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Cu O/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Cu O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Cu O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。