這里，報道了金納米顆粒（Au NPs）修飾石墨烯納米片（GNs）基納米流體的合成及導熱性質(zhì)。其具體合成過程是通過納秒脈沖Nd：YAG激光（波長= 1,064 nm）燒蝕在乙二醇（EG）基礎(chǔ)液中的石墨靶，隨后金靶，以獲得GNs-AuNPs/EG雜化納米流體。通過一系列表征發(fā)現(xiàn)，結(jié)晶的Au NPs修飾片狀的GNs，其平均粒徑為6.3 nm。在25–45°C溫度范圍內(nèi)的熱導率分析表明， GNs-AuNPs/EG雜化納米流體的導熱系數(shù)為0.41 W/mK，高于GNs/EG（0.35 W/mK），Au NPs/EG（0.39 W/mK）納米流體，以及EG基礎(chǔ)液（0.33 W/mK）。其導熱性能的提高可歸因于Au NPs和石墨烯片之間的協(xié)同效應(yīng)。所合成的GNs-AgNPs/EG雜化納米流體有望應(yīng)用于熱量轉(zhuǎn)移技術(shù)領(lǐng)域。此外，這項工作還提出了一種制備石墨烯-金屬納米復(fù)合材料的綠色合成方法。
Figure 1. 脈沖Nd：YAG激光燒蝕分別在EG和GNs/EG介質(zhì)中的石墨和Au標靶合成GNs-Au NPs/EG雜化納米流體的示意圖。
Figure 2. （a，b）GNs/EG納米流體和GNs的低倍/高倍TEM圖，以及相應(yīng)的（c）SAED圖。（d，e）GNs-Ag NPs/EG雜化納米流體的低倍/高倍TEM圖，以及相應(yīng)的（f）SAED圖。（g）Ag NPs的尺寸分布情況（高斯分布曲線）。（h）GNs-Au NPs/EG雜化納米流體的EDX能譜。
Figure 3. XRD數(shù)據(jù)分析：該工作中所合成樣品的XRD圖比較。
Figure 4. （a）拉曼光譜。（b）GNs-AuNPs/EG和GNs/EG納米流體以及EG基礎(chǔ)液的FTIR光譜。
Figure 5.該工作所合成樣品的熱導率系數(shù)和相應(yīng)的增強情況。
該研究工作由南非大學M. c. Mbambo課題組于2020年發(fā)表在Scientific Reports期刊上。原文：Thermal conductivity enhancement in gold decorated graphene nanosheets in ethylene glycol based nanofluid。
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