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Graphene oxide/multi‐walled carbon nanotube—Therminol®66 hybrid nanofluids for low‐to‐medium temperature volumetric solar collectors
International Journal of Energy Research ( IF 4.3 ) Pub Date : 2020-04-23 , DOI: 10.1002/er.5420 Jian Qu 1 , Ruomei Zhang 1 , Lu Shang 1 , Zhihao Wang 1
International Journal of Energy Research ( IF 4.3 ) Pub Date : 2020-04-23 , DOI: 10.1002/er.5420 Jian Qu 1 , Ruomei Zhang 1 , Lu Shang 1 , Zhihao Wang 1
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Nano‐composites of graphene oxide (GO) and multi‐walled carbon nanotube (MWCNT) were prepared by a simple physical method and well dispersed into Therminol®66 to form hybrid nanofluids with mass fractions in the range of 10 to 150 ppm. The suspension stability, optical absorption properties and photo‐thermal conversion characteristics of GO/MWCNT nanofluids were tested and evaluated. GO nanosheets can avoid the self‐entanglement and agglomeration of MWCNTs and ensure long‐time suspension stability. The solar energy absorption capability increased with the composite concentration, and the majority of incoming radiation could be absorbed in a fluid layer of 1.5 cm. There existed an optimum concentration of 100 ppm related to the indoor experiment, and the temperature could be increased up to 94°C with the corresponding receiver efficiency greatly improved from 52% (Therminol®66) to 70% (100 ppm). Besides, a line focusing Fresnel lens was utilized for the outdoor solar concentrating experiment, and the photo‐thermal conversion performance of hybrid nanofluids increased with the composite mass fraction from 30 to 100 ppm. A highest temperature of 153°C was achieved at 100 ppm concentration. The thermal oxidation without degradation of Therminol®66 occurred after indoor/outdoor experiments, and slightly enhanced the optical absorption owing to the solar radiation induced heating effect. The GO‐MWCNT/Therminol®66 nanofluids exhibit a good prospect in volumetric solar thermal systems from low to medium temperatures.
中文翻译：
氧化石墨烯/多壁碳纳米管-用于中低温度体积太阳能收集器的Therminol®66混合纳米流体
氧化石墨烯（GO）和多壁碳纳米管（MWCNT）的纳米复合材料是通过简单的物理方法制备的，并很好地分散在Therminol®66中，形成质量分数在10至150 ppm范围内的杂化纳米流体。测试和评估了GO / MWCNT纳米流体的悬浮稳定性，光吸收特性和光热转换特性。GO纳米片可以避免MWCNT的自纠缠和团聚，并确保长期的悬浮稳定性。太阳能吸收能力随复合物浓度的增加而增加，大部分入射辐射可在1.5 cm的流体层中吸收。与室内实验有关的最佳浓度为100 ppm，并且温度可以升高到94°C，相应的接收器效率从52％（Therminol®66）大大提高到70％（100 ppm）。此外，将线聚焦菲涅耳透镜用于室外太阳能集中实验，并且混合纳米流体的光热转换性能随着复合质量分数从30 ppm到100 ppm的增加而提高。在100 ppm的浓度下，最高温度达到153°C。在室内/室外实验后，发生了热氧化而不会降解Therminol®66，并且由于太阳辐射引起的加热效果，使热吸收略有增强。GO-MWCNT /Therminol®66纳米流体在从低温到中温的体积太阳能热系统中显示出良好的前景。线聚焦菲涅耳透镜用于室外太阳能集中实验，并且杂化纳米流体的光热转换性能随复合质量分数从30 ppm增加到100 ppm。在100 ppm浓度下，最高温度达到153°C。在室内/室外实验后，发生了热氧化而不会降解Therminol®66，并且由于太阳辐射引起的加热效应，使热吸收略有增强。GO-MWCNT /Therminol®66纳米流体在从低温到中温的体积太阳能热系统中显示出良好的前景。线聚焦菲涅耳透镜用于室外太阳能集中实验，并且杂化纳米流体的光热转换性能随复合质量分数从30 ppm增加到100 ppm。在100 ppm的浓度下，最高温度达到153°C。在室内/室外实验后，发生了热氧化而不会降解Therminol®66，并且由于太阳辐射引起的加热效应，使热吸收略有增强。GO-MWCNT /Therminol®66纳米流体在从低温到中温的体积太阳能热系统中显示出良好的前景。在100 ppm的浓度下，最高温度达到153°C。在室内/室外实验后，发生了热氧化而不会降解Therminol®66，并且由于太阳辐射引起的加热效果，使热吸收略有增强。GO-MWCNT /Therminol®66纳米流体在从低温到中温的体积太阳能热系统中显示出良好的前景。在100 ppm的浓度下，最高温度达到153°C。在室内/室外实验后发生热氧化而不会降解Therminol®66，并且由于太阳辐射引起的加热效果而使光吸收略有增强。GO-MWCNT /Therminol®66纳米流体在从中低温度的体积太阳能热系统中显示出良好的前景。
更新日期：2020-04-23
中文翻译：
氧化石墨烯/多壁碳纳米管-用于中低温度体积太阳能收集器的Therminol®66混合纳米流体
氧化石墨烯（GO）和多壁碳纳米管（MWCNT）的纳米复合材料是通过简单的物理方法制备的，并很好地分散在Therminol®66中，形成质量分数在10至150 ppm范围内的杂化纳米流体。测试和评估了GO / MWCNT纳米流体的悬浮稳定性，光吸收特性和光热转换特性。GO纳米片可以避免MWCNT的自纠缠和团聚，并确保长期的悬浮稳定性。太阳能吸收能力随复合物浓度的增加而增加，大部分入射辐射可在1.5 cm的流体层中吸收。与室内实验有关的最佳浓度为100 ppm，并且温度可以升高到94°C，相应的接收器效率从52％（Therminol®66）大大提高到70％（100 ppm）。此外，将线聚焦菲涅耳透镜用于室外太阳能集中实验，并且混合纳米流体的光热转换性能随着复合质量分数从30 ppm到100 ppm的增加而提高。在100 ppm的浓度下，最高温度达到153°C。在室内/室外实验后，发生了热氧化而不会降解Therminol®66，并且由于太阳辐射引起的加热效果，使热吸收略有增强。GO-MWCNT /Therminol®66纳米流体在从低温到中温的体积太阳能热系统中显示出良好的前景。线聚焦菲涅耳透镜用于室外太阳能集中实验，并且杂化纳米流体的光热转换性能随复合质量分数从30 ppm增加到100 ppm。在100 ppm浓度下，最高温度达到153°C。在室内/室外实验后，发生了热氧化而不会降解Therminol®66，并且由于太阳辐射引起的加热效应，使热吸收略有增强。GO-MWCNT /Therminol®66纳米流体在从低温到中温的体积太阳能热系统中显示出良好的前景。线聚焦菲涅耳透镜用于室外太阳能集中实验，并且杂化纳米流体的光热转换性能随复合质量分数从30 ppm增加到100 ppm。在100 ppm的浓度下，最高温度达到153°C。在室内/室外实验后，发生了热氧化而不会降解Therminol®66，并且由于太阳辐射引起的加热效应，使热吸收略有增强。GO-MWCNT /Therminol®66纳米流体在从低温到中温的体积太阳能热系统中显示出良好的前景。在100 ppm的浓度下，最高温度达到153°C。在室内/室外实验后，发生了热氧化而不会降解Therminol®66，并且由于太阳辐射引起的加热效果，使热吸收略有增强。GO-MWCNT /Therminol®66纳米流体在从低温到中温的体积太阳能热系统中显示出良好的前景。在100 ppm的浓度下，最高温度达到153°C。在室内/室外实验后发生热氧化而不会降解Therminol®66，并且由于太阳辐射引起的加热效果而使光吸收略有增强。GO-MWCNT /Therminol®66纳米流体在从中低温度的体积太阳能热系统中显示出良好的前景。
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