logo
calendar22 Avgust 2025
view34
Основной язык:Английский

ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ НА КОЛЛОИДНУЮ СТАБИЛЬНОСТЬ ВОДНЫХ НАНОЖИДКОСТЕЙ: ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ

Область науки:
pdf

68a81bdeb0123.pdf

PDF

АЛЬТЕРНАТИВНАЯ ЭНЕРГЕТИКА

АЛЬТЕРНАТИВНАЯ ЭНЕРГЕТИКА

Опубликовать статьюsee more

АННОТАЦИЯ СТАТЬИ

quote
Аннотация: Тепловая стабильность наножидкостей имеет решающее значение для применения в энергетических системах, однако роль агрегации, вызванной температурой, остаётся недостаточно изученной. Наножидкости приготовлены двухступенчатым методом с использованием 0,5 мас.% наночастиц оксида алюминия, диспергированных в дистиллированной воде. Анализ TEM показывает, что частицы имеют размер от 10 до 50 нм и в основном сферическую форму. Результаты DLS указывают на однородную суспензию с гидродинамическим диаметром по Z-среднему — 103 нм и узким распределением размеров (D10 ≈ 80 нм, D50 ≈ 103 нм, D90 ≈ 154 нм). Значения дзета-потенциала при 25 °C, 35 °C и 45 °C составляют 49,0 мВ, 47,1 мВ и 48,3 мВ соответственно, что подтверждает высокую электростатическую стабильность выше порога ±30 мВ. Наножидкости остаются стабильными в исследуемом температурном диапазоне, что свидетельствует о минимальном риске агломерации и осаждения. Эти результаты подтверждают перспективность использования наножидкостей Al₂O₃ для улучшения теплообмена в солнечных тепловых системах. Методы и материалы: Наножидкости приготовлены двухступенчатым методом: 0,5 мас.% наночастиц Al₂O₃ (Aerodisp W925, 25 мас.% в воде) разбавлены в дистиллированной воде и обработаны ультразвуком в течение 2–5 минут при комнатной температуре. Морфология частиц изучена методом просвечивающей электронной микроскопии (TEM), показавшим сферическую и слегка неправильную форму частиц размером 10–50 нм. Для характеристики наножидкостей использованы методы динамического светорассеяния (DLS) и измерения дзета-потенциала с помощью прибора LiteSizer DLS 500 (Anton Paar) при боковом рассеянии на 90°, проведённые при трёх температурах. Результаты: Анализ DLS показывает, что наножидкости Al₂O₃ обладают однородной дисперсией с гидродинамическим диаметром по Z-среднему 103 нм и узким распределением размеров (D10 ≈ 80 нм, D50 ≈ 103 нм, D90 ≈ 154 нм), что указывает на низкую полидисперсность. Значения дзета-потенциала при 25 °C, 35 °C и 45 °C составляют 49,0 мВ, 47,1 мВ и 48,3 мВ соответственно, превышая порог ±30 мВ и подтверждая высокую коллоидную стабильность. Эти данные свидетельствуют о том, что наножидкости устойчивы к агломерации и осаждению, сохраняя стабильность в различных тепловых условиях и демонстрируя высокий потенциал для применения в солнечных тепловых установках.

АВТОРЫ

T.Jurayev

O‘zbekiston Fanlar akademiyasi Fizika-texnika instituti

J.Axatov

O‘zbekiston Fanlar akademiyasi Fizika-texnika instituti

D.Jalilov

O‘zbekiston Fanlar akademiyasi Fizika-texnika instituti

A.Halimov

O‘zbekiston Fanlar akademiyasi Fizika-texnika instituti

Теги

# дзета-потенциал# nanofluids# наножидкости# nanosuyuqliklar# DLS# Zeta potential# solar thermal# солнечные тепловые системы# zeta potensial# quyosh issiqlik

ДРУГИЕ СТАТЬИ ЭТОГО ЖУРНАЛА

Оценить статью

0
оценок: 0
5
4
3
2
1

Идентификаторы статьи

ROI:

https://eroi.uz/11.0032/A0825-0028

DOI:

Недоступно

Список литературы

[1] ENERGY I. and AGENCY, “World Energy Outlook 2024.” [Online]. Available: https://iea.blob.core.windows.net/assets/60db7f34-da7f-41d7-8232-c0b718463fd0/WorldEnergyOutlook2024.pdf

[2] Abo-Zahhad E.M., Said Z. and Radwan A.M. Nanofluids for solar thermal systems. 2024. doi: 10.1016/B978-0-443-15483-6.00006-8.

[3] Dugaria S., Bortolato M. and Del Col D. Nanofluids application in direct absorption solar collectors: Review and numerical model. in ECOS 2016 - Proceedings of the 29th International Conference on Efficiency, Cost, Optimisation, Simulation and Environmental Impact of Energy Systems, 2016. [Online]. Available: https://www.scopus.com/inward/record.uri?eid=2-s2.0-85084245507&partnerID=40&md5=8c817beed34f8f63348e4054f850fb37

[4] Elçioǧlu E.B. and Okutucu-Özyurt T. An experimental study on the dispersion stability of alumina-water nanofluids via particle size distribution and zeta potential measurements. High Temp. - High Press., vol. 45, no. 3, pp. 239 – 250, 2016, [Online]. Available: https://www.scopus.com/inward/record.uri?eid=2-s2.0-84963727279&partnerID=40&md5=e1cca5ca2c85cd68a7a7809e0d2a8e32

[5] Singh V., Kumar A., Alam M., Kumar A., Kumar P. and Goyat V. A study of morphology, UV measurements and zeta potential of Zinc Ferrite and Al2O3 nanofluids. in Materials Today: Proceedings, 2022, pp. 1034 – 1039. doi: 10.1016/j.matpr.2022.02.371.

[6] Farzaneh H., Behzadmehr A. and Samimi A. Analytical investigation of nanofluids dispersion stability,” in Technical Proceedings of the 2011 NSTI Nanotechnology Conference and Expo, NSTI-Nanotech 2011, 2011, pp. 539 – 542. [Online]. Available: https://www.scopus.com/inward/record.uri?eid=2-s2.0-81455140143&partnerID=40&md5=bdcd7ca51add0d42331a50eff8ad15ed

[7] Wang J., Li Z., Jia Y., Wang B. and Xu Z. Molecular dynamics simulation of effect of temperature on Cu nanoparticles agglomeration of nanofluids. J. Nanoparticle Res., vol. 23, no. 1, 2021, doi: 10.1007/s11051-020-05131-y.

[8] Jiang Q., Diao K., Yang M. and Zhu Y. Advances in the Research of Medium Temperature Thermal Stability of Nanofluids; [纳米流体中温热稳定性研究进展]. Cailiao Daobao/Materials Reports, vol. 37, 2023, doi: 10.11896/cldb.23040330.

[9] Farzaneh H., Behzadmehr A., Yaghoubi M., Samimi A., and Sarvari S.M.H., Stability of nanofluids: Molecular dynamic approach and experimental study. Energy Convers. Manag., vol. 111, pp. 1 – 14, 2016, doi: 10.1016/j.enconman.2015.12.044.

[10] Zhou L., Zhu J., and Ma H. One-step synthesis of Cu/Therminol VP-1 nanofluids by phase transfer method and their thermal stability and thermophysical properties. J. Nanoparticle Res., vol. 26, no. 2, 2024, doi: 10.1007/s11051-024-05950-3.

[11] Mudidana R.K., Miditana V., and Rambabu V. Influence of Stability Improvement Methods Over the Thermal Conductivity of Al2O3-DI Nanofluids. Lect. Notes Mech. Eng., pp. 287 – 297, 2025, doi: 10.1007/978-981-97-6732-8_26.

[12] Xia G., Liu R., and Du M. Analysis of the thermal conductivity of nanofluids. Beijing Gongye Daxue Xuebao/Journal Beijing Univ. Technol., vol. 42, no. 8, pp. 1252 – 1258, 2016, doi: 10.11936/bjutxb2015100029.

[13] García-Rincón M.A. and Flores-Prieto J.J. Nanofluids stability in flat-plate solar collectors: A review. Sol. Energy Mater. Sol. Cells, vol. 271, 2024, doi: 10.1016/j.solmat.2024.112832.