23、不同形状ZnO纳米颗粒对热性能的影响及碳纳米管增强聚合物复合材料的生物医学应用

不同形状ZnO纳米颗粒对热性能的影响及碳纳米管增强聚合物复合材料的生物医学应用

纳米流体与ZnO纳米颗粒概述

在当今的工业领域中，纳米流体因其卓越的热性能而备受关注。纳米流体主要用于增强热传递、减少流体消耗、降低成本以及实现系统小型化。未来50年，能源问题，尤其是在减少碳排放和全球变暖的前提下应对严重的太瓦级挑战，已成为人类面临的最关键问题之一。目前，我们使用的能源中超过70%是以热的形式产生或通过热转化而来。因此，提高热传递效率和减少能源浪费变得至关重要。纳米流体作为一种新型的流体解决方案，有望提高工业、商业和住宅环境中热系统的效率和盈利能力。

在众多纳米颗粒中，ZnO纳米颗粒具有诸多优势。它是一种丰富的陶瓷材料，具有高可用性、易于制备、出色的热性能、高经济前景、优越的水稳定性、无毒性、不可燃以及环保等特点。不同类型的纳米颗粒对热传递的改善效果有所不同，例如碳纳米管（CNTs）具有约2000的高长径比和约3000 W/mK的热导率，而ZnO在热传递应用中也发挥着重要作用。

ZnO纳米颗粒的合成材料与方法

• 材料 ：合成ZnO纳米球和纳米片所需的试剂包括二水合醋酸锌（Zn(CH₃COO)₂·2H₂O）、甲醇、十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）、氢氧化钠（NaOH）、乙醇和蒸馏水。
• 方法
  • 纳米球的合成 ：
    1. 使用磁力搅拌器，将0.004 mol的二水合醋酸锌溶解在140 ml的乙二醇中。
    2. 将溶液放入内衬聚四氟乙烯