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http://hdl.handle.net/1843/73660
Type: | Artigo de Periódico |
Title: | Estudo das propriedades reológicas de nanofluidos à base de etilenoglicol e óxido de grafeno |
Other Titles: | Study of rheological properties of nanofluids based on ethylene glycol and graphene oxide |
Authors: | Marielle Mara da Silva Bruno Rocha Santos Lemos Marcelo Machado Viana |
Abstract: | O óxido de grafeno (GO) é um nanomaterial de carbono que apresenta propriedades únicas e dentre elas, a excelente condutividade térmica que pode ser explorada em nanocompósitos, como também em nanofluidos. O etilenoglicol (ETG) é um fluido de troca térmica que pode ter suas propriedades térmicas potencializadas pela adição de GO. Porém, tanto o nível de dispersão de GO quanto a reologia da suspensão, podem influenciar as características dos nanofluidos, como o fluxo, a estabilidade e a transferência térmica. Assim, o estudo reológico de nanofluidos ETG/GO é importante para o entendimento da estabilidade coloidal dessas suspensões e do potencial de aplicação como fluido de transferência térmica. Neste trabalho, GO sintetizado pelo método de Hummers modificado foi utilizado para preparar nanofluidos ETG/GO para estudos reológicos. Técnicas instrumentais como microscopia eletrônica de varredura (MEV), difração de raios X (DRX), espectroscopia na região do infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), microscopia eletrônica de transmissão (MET) e termogravimetria (TGA), confirmaram a obtenção de GO com cerca de 4 folhas de grafeno e funcionalização de 38% com grupos oxigenados. A superfície hidrofílica do GO permitiu que as nanofolhas tivessem boa compatibilidade com o ETG. Foram investigados os perfis de curvas de fluxo das suspensões de nanofluidos ETG/GO, e estes foram classificados como: não Newtonianos e pseudoplásticos pelo modelo de Ostwald-de Waele. A inserção de GO ao ETG, aumentou a viscosidade e o módulo de armazenamento (G’) em 21% e 8%, respectivamente. As propriedades aprimoradas evidenciam o potencial de uso de nanofluidos de GO para aplicações em sistemas térmicos. |
Abstract: | Graphene oxide (GO) is a carbon nanomaterial that has unique properties, including excellent thermal conductivity, which can be explored in nanocomposites, as well as in nanofluids. Ethylene glycol (ETG) is a heat transfer fluid that can have its thermal properties enhanced by the addition of GO. However, the GO dispersion capacity and suspension rheology can influence the characteristics of nanofluids, such as flow, stability and heat transfer. The rheological study of ETG/GO nanofluids is important for understanding the colloidal stability of these suspensions and the potential for application as heat transfer fluids. In this work, GO synthesized by modified Hummers method was used to prepare ETG/GO nanofluids for rheological studies. Instrumental techniques such as scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), transmission electron microscopy (TEM) and thermogravimetry (TGA), confirmed the GO synthesis with approximately 4 layers of graphene nanosheets and 38% of functionalization with oxygenated groups. The hydrophilic surface of GO nanosheets allowed good compatibility with ETG. The flow curve profiles of the ETG/GO nanofluid suspensions were investigated and classified as: non-Newtonian and pseudoplastic by the Ostwald-de Waele model. The insertion of GO to the ETG, increased the viscosity and storage module (G’) in 21% and 8%, respectively. The improved properties show potential of using GO nanofluids for applications in thermal systems. |
Subject: | Reologia Óxido de grafeno Etilenoglicol Microfluídica |
language: | por |
metadata.dc.publisher.country: | Brasil |
Publisher: | Universidade Federal de Minas Gerais |
Publisher Initials: | UFMG |
metadata.dc.publisher.department: | ICX - DEPARTAMENTO DE QUÍMICA |
Rights: | Acesso Aberto |
metadata.dc.identifier.doi: | https://doi.org/10.1590/S1517-707620210002.1273 |
URI: | http://hdl.handle.net/1843/73660 |
Issue Date: | 2021 |
metadata.dc.url.externa: | https://www.scielo.br/j/rmat/a/RsrFxvpYZTvnYXG669tnzQv/# |
metadata.dc.relation.ispartof: | Matéria |
Appears in Collections: | Artigo de Periódico |
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