納米流體和氧化錫銻空心結(jié)構(gòu)的制備及光熱性能研究.pdf

1、太陽能的開發(fā)與利用離不開相關(guān)材料的發(fā)展。納米流體作為新型太陽能吸收利用材料具有重要的研究意義。本文用分散法制備了CuO水基納米流體，炭黑納米流體、ATO納米流體、氧化銅和ATO混合納米流體;采用犧牲模板法制備了多層氧化錫銻空心結(jié)構(gòu)。研究了不同濃度納米流體的光熱轉(zhuǎn)換性能。炭黑納米流體在可見和近紅外光區(qū)均有較好的光熱轉(zhuǎn)換能力。氧化銅納米流體在可見光區(qū)域有較好的光熱轉(zhuǎn)換能力。ATO納米流體在近紅外光區(qū)有較好的光熱轉(zhuǎn)換能力。氧化銅和ATO的混合

2、納米流體在可見和近紅外光區(qū)均有較好的光熱轉(zhuǎn)換能力。研究了ATO空心結(jié)構(gòu)的光熱轉(zhuǎn)換能力。研究結(jié)果表明:
　　1)炭黑納米流體在波長為635nm功率為25mW的激光照射下，最大光熱轉(zhuǎn)換效率為70.54％。炭黑納米流體在波長為1064nm功率為25mW的激光照射下，最大光熱轉(zhuǎn)換效率為78.62％。炭黑納米流體在功率密度為1000W/m2的氙燈光源照射下，最大光熱轉(zhuǎn)換效率為39.24％。
　　2)氧化銅納米流在波長為635nm功率為

3、25mW的激光照射下，最大光熱轉(zhuǎn)換效率為30.33％。氧化銅納米流在波長為1064nm功率為25mW的激光照射下，光熱轉(zhuǎn)換效率基本為零。在功率密度為1000W/m2的氙燈光源照射下，氧化銅納米流體最大光熱轉(zhuǎn)換效率為30.67％。
　　3)ATO納米流體在波長為635nm功率為25mW的激光照射下，最大光熱轉(zhuǎn)換效率為35.16％。在波長為1064nm功率為25mW的激光照射下，最大光熱轉(zhuǎn)換效率為67.91％。在功率密度為1000W/

4、m2的氙燈光源照射下，ATO納米流體最大光熱轉(zhuǎn)換效率為38.97％。
　　4)當氧化銅和ATO的混合納米流體中氧化銅的體積分數(shù)為0.008％，ATO的體積分數(shù)為0.05％時，在功率密度為1000W/m2的氙燈光源照射下，混合納米流體具有40.22％最大的光熱轉(zhuǎn)換效率。
　　5)通過調(diào)節(jié)反應物濃度、溫度和煅燒時間可以調(diào)控氧化錫銻空心球殼層數(shù)量，得到單層，雙層，三層的氧化錫銻空心球。在波長為1064nm功率為25mW的激光照射下

5、，質(zhì)量分數(shù)0.1％的單層ATO空心結(jié)構(gòu)乙二醇納米流體的光熱轉(zhuǎn)換效率21.53％;質(zhì)量分數(shù)0.1％的雙層ATO空心結(jié)構(gòu)乙二醇納米流體的光熱轉(zhuǎn)換效率26.57％;質(zhì)量分數(shù)0.1％的三層空心結(jié)構(gòu)ATO乙二醇納米流體的光熱轉(zhuǎn)換效率為30.69％。
　　炭黑納米流體在單波段的光熱轉(zhuǎn)換能力明顯強于氧化銅納米流體和ATO納米流體。氧化銅的體積分數(shù)為0.008％，ATO的體積分數(shù)為0.05％的混合納米流體在全光譜模擬下的光熱轉(zhuǎn)換效率大于炭黑納米流