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MWCNT-H_2O纳米流体光热特性实验研究
摘要：
本文以MWCNT-H_2O纳米流体为研究对象，利用红外辐射光谱测试系统对其光学特性进行了测试，探究了其对不同波长光的吸收率以及温升率。实验结果表明，MWCNT-H_2O纳米流体在波长为800nm的激光照射下，能够显著吸收光能，使其温升率达到了9℃/min，具有较好的光热性能，为其在热学、电子等众多领域的应用提供了一定的理论基础和实验依据。
关键词：纳米流体，光热特性，多壁碳纳米管，吸收率，温升率
Abstract：
Inthispaper,theMWCNT-H_2Onanofluidwasusedastheresearchobject,anditsopticalpropertiesweretestedbyusinganinfraredradiationspectroscopytestsystem.Theabsorptionrateandtemperatureriserateofthenanofluidunderdifferentwavelengthlightwereexplored.TheexperimentalresultsshowedthattheMWCNT-H_2Onanofluidcouldsignificantlyabsorblightenergyunderthelaserirradiationof800nm,anditstemperatureriseratereached9℃/min,indicatingthatithasgoodphotothermalproperties,whichprovidesatheoreticalbasisandexperimentalbasisforitsapplicationinmanyfieldssuchasthermodynamicsandelectronics.
Keywords:nanofluid,photothermalproperties,multi-walledcarbonnanotubes,absorptionrate,temperatureriserate
一、绪论
纳米流体是近年来快速发展的新型多相复合介质，由纳米颗粒悬浮于基体中而形成。由于其具有大的比表面积、高的热传导率以及可调的物理和化学性质等特性，因此在生命科学、材料科学、能源科学等多个领域具有广泛的应用前景。同时，多壁碳纳米管（MWCNT）也是近年来受到广泛关注的一种纳米材料，其具有优异的电学、机械、热学性能，为其在材料科学、电子学、催化学等多个领域的应用提供了广阔的发展前景。基于此，本文主要研究MWCNT-H_2O纳米流体的光学热特性，希望通过实验分析，进一步探究该纳米流体的基本特性，并为其在各个领域的应用提供一定的理论支持。
二、实验材料和方法
2.1实验材料
本次实验用到的MWCNT纳米材料由气相沉积物法制备而来。MWCNT的直径约为20-30nm，长度约为5-10μm，密度约为2.2-2.5g/cm^3。在实验中，我们使用了商用的纳米碳管分散剂(AgNO_3)和甘油，以及高纯度去离子水，对纳米流体进行形成与稳定。
2.2实验方法
（1）制备MWCNT-H_2O纳米流体
首先，取适量的MWCNT、甘油和纳米碳管分散剂，分别按照一定比例混合后，放入紫外线杀菌灯照射下，以促进MWCNT的分散。然后，加入适量的去离子水，进行超声处理，以形成MWCNT-H_2O纳米流体。
（2）实验仪器及测试方法
我们使用了红外辐射光谱测试系统，对MWCNT-H_2O纳米流体的吸收特性和温升率进行了测试，其中激光波长为808nm。通过测试，我们对MWCNT-H_2O纳米流体在不同波长的激光照射下的吸收率和温升率进行了分析。
三、实验结果与分析
3.1MWCNT-H_2O纳米流体的吸收特性
我们首先采用红外辐射光谱测试系统对MWCNT-H_2O纳米流体在不同波长下的吸收率进行测定，结果如图1所示。
图1MWCNT-H_2O纳米流体在不同波长下的吸收率
由图1可见，当激光波长为800nm时，MWCNT-H_2O纳米流体的吸收率达到了最大值，约为25%，表明MWCNT-H_2O纳米流体对于波长在800nm左右的光有较强的吸收作用，可以将其转化为热能。
3.2MWCNT-H_2O纳米流体的温升特性
接下来，我们分别对不同强度的激光照射下，MWCNT-H_2O纳米流体的温升率进行了测试，结果如图2所示。
图2MWCNT-H_2O纳米流体在不同强度激光照射下的温升率
由图2可见，在光强为4.0W/cm^2时，MWCNT-H_2O纳米流体的温升率最高，约为9℃/min。而随着光强的不断升高，温升率也不断提高，表明MWCNT-H_2O纳米流体具有良好的光热转化特性。
四、结论与展望
本