这里,报道了金纳米颗粒(Au NPs)修饰石墨烯纳米片(GNs)基纳米流体的合成及导热性质。其具体合成过程是通过纳秒脉冲Nd:YAG激光(波长= 1,064 nm)烧蚀在乙二醇(EG)基础液中的石墨靶,随后金靶,以获得GNs-AuNPs/EG杂化纳米流体。通过一系列表征发现,结晶的Au NPs修饰片状的GNs,其平均粒径为6.3 nm。在25–45°C温度范围内的热导率分析表明, GNs-AuNPs/EG杂化纳米流体的导热系数为0.41 W/mK,高于GNs/EG(0.35 W/mK),Au NPs/EG(0.39 W/mK)纳米流体,以及EG基础液(0.33 W/mK)。其导热性能的提高可归因于Au NPs和石墨烯片之间的协同效应。所合成的GNs-AgNPs/EG杂化纳米流体有望应用于热量转移技术领域。此外,这项工作还提出了一种制备石墨烯-金属纳米复合材料的绿色合成方法。
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Figure 1. 脉冲Nd:YAG激光烧蚀分别在EG和GNs/EG介质中的石墨和Au标靶合成GNs-Au NPs/EG杂化纳米流体的示意图。
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Figure 2. (a,b)GNs/EG纳米流体和GNs的低倍/高倍TEM图,以及相应的(c)SAED图。(d,e)GNs-Ag NPs/EG杂化纳米流体的低倍/高倍TEM图,以及相应的(f)SAED图。(g)Ag NPs的尺寸分布情况(高斯分布曲线)。(h)GNs-Au NPs/EG杂化纳米流体的EDX能谱。
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Figure 3. XRD数据分析:该工作中所合成样品的XRD图比较。
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Figure 4. (a)拉曼光谱。(b)GNs-AuNPs/EG和GNs/EG纳米流体以及EG基础液的FTIR光谱。
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Figure 5.该工作所合成样品的热导率系数和相应的增强情况。
该研究工作由南非大学M. c. Mbambo课题组于2020年发表在Scientific Reports期刊上。原文:Thermal conductivity enhancement in gold decorated graphene nanosheets in ethylene glycol based nanofluid。
摘自《石墨烯杂志》公众号: