专利名称：用于氨水吸收式制冷系统的纳米流体及其制备方法
技术领域：
本发明属于纳米流体制冷剂制备领域，具体来说，涉及用于氨水吸收式制冷系统的纳米流体及其制备方法。
背景技术：
随着纳米材料科学的迅速发展，越来越多的研究表明纳米流体不仅具有提高流体导热系数对流传热和沸腾传热，还具有减小壁面摩擦阻力，改进光学性能等优点。纳米流体在传热和传质两方面的強化作用可以用来强化氨水制冷系统中氨气的吸收与发生过程。目前国内外已经有学者将氧化铝、氧化亚铁等纳米材料应用于氨水吸收系统中，通过降膜、鼓泡吸收等方式进行研究，取得了较为理想的效果纳米。流体的制备是纳米流体在工程流体领域应用的基础和关键步骤，而制备效果的好坏是需要能够对纳米粉体的团聚沉降特性进行评估。纳米颗粒在液体中的分散主要是基于静电稳定或空间位阻稳定机制，常用的三种方法包括颗粒的表面修饰、改变基液的PH值和超声振动。目前已经有很多学者研究了这三种分散方法对纳米流体稳定性的影响，对于应用于氨水系统的纳米流体来说，采用何种纳米颗粒，添加何种分散剂，或者采用什么样的分散手段能将纳米颗粒分散于氨水中需要做进ー步研究。在纳米流体制备方面，虽然目前已有很多方法应用于強化纳米颗粒在液体中分散，包括搅拌、剪切、球磨等物理方法，也有表面修饰、改变PH值等化学方法，然而溶液中还是有一部分纳米颗粒处于团聚状态，并没有被这些方法分散开来，主要原因是颗粒间很强的作用力，包括范德华力，甚至氢键的作用等。这部分纳米颗粒团聚体的存在不仅会削弱纳米流体的优异特性，比如微 对流、高传热传质性能、低粘度(相对于微米颗粒悬浮液)等，而且在纳米流体的使用过程中，这部分团聚体可能成为团聚吸附核心使更多的纳米颗粒吸附在上面，从而导致纳米流体的分散性进ー步的降低。
发明内容
技术问题:本发明所要解决的技术问题是:提供用于氨水吸收式制冷系统的纳米流体，该纳米流体具有良好的分散性和稳定性；同吋，还提供该纳米流体的制备方法，该制备方法可以保证获得所需的纳米颗粒质量分数，并且能去除纳米颗粒中包含的分散性较差的纳米团聚体部分，提高纳米流体的分散性。技术方案:为解决上述技术问题，本发明采用的用于氨水吸收式制冷系统的纳米流体，该纳米流体由纳米颗粒、分散剂和基液组成，不同纳米颗粒对应配置的分散剂如下表所示:
权利要求
1.用于氨水吸收式制冷系统的纳米流体，其特征在于，该纳米流体由纳米颗粒、分散剂和基液组成，不同纳米颗粒对应配置的分散剂如下表所示:
2.按照权利要求1所述的用于氨水吸收式制冷系统的纳米流体，其特征在于，所述的SDBS占纳米流体的质量分数为0.1%-1%。
3.—种权利要求1所述的用于氨水吸收式制冷系统的纳米流体的制备方法，其特征在干，该制备方法包括以下步骤: 步骤10)測定初始氨水纳米流体的吸光度:首先将纳米颗粒、分散剂和基液混合，搅拌均匀，制备出纳米颗粒质量分数为K *M，分散剂质量分数为K-N的初始纳米流体，K>1，M为最终获取的纳米流体中纳米颗粒的质量分数，N为最终获取的纳米流体中分散剂的质量分数，然后进行磁力搅拌和超声水浴，随后利用紫外可见分光光度计，測量初始纳米流体的吸光度Aini; 步骤20)分离静置后沉降的纳米颗粒:将步骤10)制备的初始纳米流体静置设定时间后，该纳米流体分为上层未沉降的纳米流体和下层沉降的纳米颗粒，然后利用提取设备将上层未沉降的纳米流体分离出来； 步骤30)測定分离的纳米流体的吸光度:利用紫外可见分光光度计，測量步骤20)分离出来的上层未沉降的纳米流 体的吸光度Aaf，随后利用式(I)获得该纳米流体的比吸光度1:1=AafAini 式⑴；步骤40)制备质量分数为M的纳米流体:向步骤20)分离出来的上层未沉降的纳米流体中，添加基液，对该纳米流体进行稀释，稀释比例为:分离出来的上层未沉降的纳米流体质量:添加的基液质量=1: (K 1-1)，制备出质量分数为M的纳米流体。
4.按照权利要求3所述的用于氨水吸收式制冷系统的纳米流体的制备方法，其特征在于，所述的步骤10)中，磁力搅拌时间为30分钟，超声水浴时间为10-30分钟，超声频率为45kHz。
5.按照权利要求3所述的用于氨水吸收式制冷系统的纳米流体的制备方法，其特征在于，所述的步骤10)中，K取值范围为3 —10。
6.按照权利要求3所述的用于氨水吸收式制冷系统的纳米流体的制备方法，其特征在于，所述的步骤20)中，设定时间为I一7天。
7.按照权利要求3所述的用于氨水吸收式制冷系统的纳米流体的制备方法，其特征在于，所述的步骤10)和步骤 40)中，基液是质量分数为5%-25%的氨水溶液。
全文摘要
本发明公开了用于氨水吸收式制冷系统的纳米流体，该纳米流体由纳米颗粒、分散剂和基液组成，其中，纳米颗粒占纳米流体的质量分数为0.1-0.5%，分散剂占纳米流体的质量分数为0.1%-0.5%，基液是质量分数为5%-25%的氨水溶液。该纳米流体具有良好的分散性和稳定性。同时，还公开了该纳米流体的制备方法步骤10)测定初始氨水纳米流体的吸光度；步骤20)分离静置后沉降的纳米颗粒；步骤30)测定分离的纳米流体的吸光度；步骤40)制备质量分数为M的纳米流体。该制备方法可以保证获得所需的纳米颗粒质量分数，并且能去除纳米颗粒中包含的分散性较差的纳米团聚体部分，提高纳米流体的分散性。
文档编号C09K5/10GK103113857SQ201310053589
公开日2013年5月22日 申请日期2013年2月20日 优先权日2013年2月20日
发明者杨柳, 杜垲 申请人:东南大学