Вплив домішок фулерена С60 на спектральні коефіцієнти поглинання світла в технічних рідинах
DOI:
https://doi.org/10.18524/0367-1631.2024.62.318548Ключові слова:
нанофлюїд, фулерен С60, седиментаційна та агрегативна стійкість, спектрограма, агрегатиАнотація
Домішки фулеренів у рідинах істотно впливають на їхні теплофізичні властивості. Тому застосування різних речовин і матеріалів з домішками фулерену відкриває широкі можливості для підвищення енергетичної ефективності обладнання, в якому використовуються нанофлюїди: термоакумулюючі матеріали з фазовим переходом, робочі тіла і теплоносії. Однак технологічний прогрес, пов'язаний із впровадженням нанотехнологій у різноманітному обладнанні, значною мірою стримується досі невирішеною проблемою седимінтаційної та агрегативної стійкості нанофлюїдів. Причому не тільки на стадії отримання наноматеріалу, а й за довготривалої експлуатації в обладнанні. Найбільш достовірну інформацію про зміни у складі та структурі нанофлюїду можна отримати методом спектральної спектрофотомерії. У пропонованій статті наведені результати дослідження спектральних коефіцієнтів поглинання для декількох нанофлюїдів: тетралін/фулерен С60, н-ейкозан/фулерен С60 і компресорне масло Suniso 3GS С60. У рамках запропонованої технології створення нанофлюїдів отримано зразки різного складу. Для досліджуваних зразків отримано спектрограми, з яких випливає, що зі збільшенням концентрації фулерену С60 спектральні коефіцієнти поглинання збільшуються в інтервалі довжин хвиль світла від 400 до 700 нм. Наявність точок екстремуму на залежностях спектральних коефіцієнтів поглинання нанофлюїдів тетралін/ С60 та компресорна мастило Suniso 3GS/ С60 в інтервалі довжин хвиль від 450 до 650 нм вказує на те, що в нанофлюїдах присутні не лише молекули фулерену С60, а й агрегати (наночастинки) різних розмірів.
Посилання
Lamosa R. A., Motovoy I., Khliiev N., Nikulin A., Khliyeva O., Moita A. S., .. del Barrio Elena P. Tetralin+ fullerene C60 solutions for thermal management of flat-plate photovoltaic/thermal collector // Energy Convers. Manage. – 2021. – Vol. 248. – Р. 114799. https://doi.org/10.1016/j.enconman.2021.114799
Железный В. П., Семенюк Ю. В., Хлиева О. Я., Лукьянов Н. Н., Никулин А. Г., Никулина А. С. Перспективы применения нанотехнологий в холодильной технике. Часть 1. Теплофизические свойства нанофлюидов / под ред. В. П. Железного. – Одесса : Феникс, 2019. – 313 с.
Zhelezny V. P. Viscous behavior of o-xylene/fullerene C60 solutions / V. P. Zhelezny, K. Yu. Khanchych, I. V. Motovoy, A. S. Nikulina // Journal of Molecular Liquids. – 2021. – Vol. 328. – P. 11541.
Motovoy I. V., Zhelezny V. P., Khliyeva O. Ya., Melnik Ye. Yu., Diachenko I. A., Dmitriev Ye. D. Density, specific heat capacity and viscosity of fullerene C60 solutions in tetralin // Journal of Physics: Conference Series. – 2020. – Vol. 1683. – Article 032027. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1683/3/032027
Kornievych S., Zhelezny V., Khliyeva O., Shymchuk M., Volgusheva N. A study of the influence of the fullerene C60 additives in compressor oils of various viscosities on the refrigerator performance parameners //Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. – 2020. – Vol. 5/8(107). – P. 56–62.
Zhelezny V., Ivchenko D., Hlek Ya., Khliyeva O., Zajdel P., Shestopalov K., Khliiev N., Grosu Ya. Effect of fullerene C60 on phase transition enthalpy of paraffin wax: Calorimetry and structural analysis // Journal of Energy Storage. – 2023. – Vol. 72. – Article 108713. https://doi.org/10.1016/j.est.2023.108713
Michaelides E. E. S. Nanofluidics: thermodynamic and transport properties. – Switzerland : Springer International Publishing, 2014. – 335 p. http://doi.org/10.1007/978-3-319-05621-0
Mchedlov-Petrossyan N. O. Fullerenes in liquid media: an unsettling intrusion into the solution chemistry // Chemical reviews. – 2013. – Vol. 113. – P. 5149–5193.
Zhelezny V. P., Khanchych K. Y., Motovoy I. V., Nikulina A. S. On the nonmonotonous behavior of the thermal properties of fullerene C60/o-xylene solutions // J. Mol. Liq. – 2021. – Vol. 338. – P. 116629. https://doi.org/10.1016/j.molliq.2021.116629
Zhelezny V., Motovoy I., Khanchych K., Sechenyh V., Hlek Y. Temperature and concentration dependencies of the saturated vapor pressure for the solutions of nanoparticles Al2O3 in isopropanol and fullerenes C60 in o-xylene // J. Mol. Liq. – 2020. – Vol. 319. – P. 114362. https://doi.org/10.1016/j.molliq.2020.114362
Zhelezny V., Khliyeva O., Motovoy I., Lukianov N. An experimental investigation and modelling of the thermal and caloric properties of nanofluids isopropyl alcohol-Al2O3 nanoparticles. // Thermochim. acta. – 2019. – Vol. 678. – P. 178296. https://doi.org/10.1016/j.tca.2019.05.011
Dey D., Kumar P., Samantaray S. A review of nanofluid preparation, stability, and thermo‐physical properties // Heat Transfer. – Asian Research. – 2017. – Vol. 46(8). – P. 1413–1442. https://doi.org/10.1002/htj.21282
Mehta B., Subhedar D., Pancha H., Said Z. Synthesis, stability, thermophysical properties and heat transfer applications of nanofluid. A review // J. Mol. Liq. – 2022. – Vol. 364. – P. 120034. https://doi.org/10.1016/j.molliq.2022.120034
Chakraborty S., Panigrahi P. K. Stability of nanofluid: A review // Appl. Therm. Eng. – 2020. – Vol. 174. – P. 115259. https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2020.115259
Muzhanje A. T., Hassan M. A., Ookawara S., Hassan H. An overview of the preparation and characteristics of phase change materials with nanomaterials // Journal of Energy Storage. – 2022. – Vol. 51. – P. 104353.
Kozlov A. V., Kolker A. M., Manin N. G., Islamova N. I. Polythermal study of C60 solubility in tetralin // Mendeleev Communications. – 2007. – Vol. 17. – P. 362–363.
Mchedlov-Petrossyan N. O. Fullerenes in molecular liquids. Solutions in ‘‘good” solvents: Another view // J. Molec. Phys. – 2011. – Vol. 161(1). – P. 1–12. http://doi.org/10.1016/j.molliq.2011.04.001
Mchedlov-Petrossyan N. O., Marfunin M. O. Formation, Stability, and Coagulation of Fullerene Organosols: C70 in Acetonitrile–Toluene Solutions and Related Systems // Langmuir. – 2021. – Vol. 37(23). – P. 7156–7166. https://doi.org/10.1021/acs.langmuir.1c00722
Mchedlov-Petrossyan N. O., Marfunin M. O., Tykhonov V. O., Shekhovtsov S. V. Systems // Langmuir. – 2022. – Vol. 38(32). – P. 10000–10009. https://doi.org/10.1021/acs.langmuir.2c01408
Makhmanov U., Ismailova O., Kokhkharov A., Zakhidov E., Bakhramov S. Features of self-aggregation of C60 molecules in toluene prepared by different methods // Physics Letters A. – 2016. – Vol. 380(24). – P. 2081–2084. https://doi.org/10.1016/j.physleta.2016.04.030
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Attribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0).
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) роботи, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
