AI Summary & Key Takeaways
AI InsightThe most important analyses in this study are Scanning Electron Microscope, X-Ray Diffraction, and Transmission Electron Microscope.
📌 3 Key Takeaways
Abstract
Nanofluids are produced by suspending different solid nano-size materials (metal and nonmetal) in a base liquid and are often used in energy systems to increase thermal performance and heat transfer rate. The main problem observed in nanofluids used in heat transfer applications is their instability. Researchers have developed and proposed some solutions to obtain stable nanofluids. One of the most important solutions, is the nanoparticles surface modification method. In this work, Fe3O4 nanoparticles were subjected to chemical processes and their surfaces were modified. Three different modified nanoparticles were synthesized, which are Fe3O4@SiO2@Si(CH2)3-IM [Cl], Fe3O4@Si(CH2)3-IM [Cl], and Fe3O4@SiO2&Si(CH2)3-IM [Cl] nanoparticles. The nanofluids were prepared in 0.2% Vol. fraction by using the produced particles in base fluid which was distilled water, and stability of nanofluids were observed for 3 months. Nanofluids were subjected to ultrasonication for 3.5 h to obtain homogeneous nanofluid. Not modified water-based Fe3O4 nanofluid completely collapsed in approximately 1 week. In modified nanofluids, although sedimentation occurred, it was observed that a certain amount of the particles remained suspended even after 3 months. The most important analyses in this study are Scanning Electron Microscope, X-Ray Diffraction, and Transmission Electron Microscope.
Özet
Nanoakışkanlar, farklı katı nano boyutlu materyallerin (metal veya metal olmayan) bir baz sıvı içinde süspanse edilmesiyle üretilir ve genellikle enerji sistemlerinde termal performansı ve ısı transfer hızını artırmak için kullanılır. Isı transferi uygulamalarında kullanılan nanoakışkanlarda gözlenen temel problem kararsızlıklarıdır. Araştırmacılar tarafından kararlı nanoakışkanlar elde etmek için bazı çözümler geliştirilmiş ve önerilmiştir. En önemli çözümlerden biri nanopartikül yüzey modifikasyon yöntemidir. Bu çalışmada Fe3O4 nanopartikülleri kimyasal işlemlere tabi tutulmuş ve yüzeyleri modifiye edilmiştir. Fe3O4@SiO2@Si(CH2)3-IM [Cl], Fe3O4@Si(CH2)3-IM [Cl], ve Fe3O4@SiO2&Si(CH2)3-IM [Cl] nanopartiküller olmak üzere üç farklı modifiye nanopartikül sentezlenmiştir. Üretilen partiküller arıtılmış su olan baz akışkan içerisinde kullanılarak %0,2 hacim oranında nanoakışkanlar hazırlanmış ve nanoakışkanın kararlılığı 3 ay boyunca gözlemlenmiştir. Homojen nanoakışkanlar elde etmek amacıyla nanoakışkanlar 3.5 saat ultrasonikasyona tabi tutulmuştur. Su bazlı modifikasyonsuz Fe3O4 nanoakışkanı yaklaşık 1 hafta içinde tamamen çökmesi gözlemlenmiştir. Modifiye edilmiş nanoakışkanlarda ise, çökelme meydana gelmesine rağmen 3 ay sonra bile partiküllerin belirli bir miktarının süspanse kaldığı gözlemlenmiştir. Bu çalışmada, Taramalı Elektron Mikroskobu, X-Işını Kırınımı ve İletim Elektron Mikroskobu gibi önemli analiz yöntemleri kullanılmıştır.