Estudo das propriedades reológicas de nanofluidos à base de etilenoglicol e óxido de grafeno

dc.creatorMarielle Mara da Silva
dc.creatorBruno Rocha Santos Lemos
dc.creatorMarcelo Machado Viana
dc.date.accessioned2024-08-09T21:51:08Z
dc.date.accessioned2025-09-09T00:09:31Z
dc.date.available2024-08-09T21:51:08Z
dc.date.issued2021
dc.description.abstractGraphene 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.
dc.description.sponsorshipCNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico
dc.description.sponsorshipFAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais
dc.description.sponsorshipCAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
dc.format.mimetypepdf
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.1590/S1517-707620210002.1273
dc.identifier.issn1517-7076
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/1843/73660
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal de Minas Gerais
dc.relation.ispartofMatéria
dc.rightsAcesso Aberto
dc.subjectReologia
dc.subjectÓxido de grafeno
dc.subjectEtilenoglicol
dc.subjectMicrofluídica
dc.subject.otherReologia
dc.subject.otherÓxido de grafeno
dc.subject.otherEtilenoglicol
dc.subject.otherNanofluidos
dc.titleEstudo das propriedades reológicas de nanofluidos à base de etilenoglicol e óxido de grafeno
dc.title.alternativeStudy of rheological properties of nanofluids based on ethylene glycol and graphene oxide
dc.typeArtigo de periódico
local.citation.issue2
local.citation.volume26
local.description.resumoO 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.
local.identifier.orcidhttps://orcid.org/0000-0002-4030-5787
local.identifier.orcidhttps://orcid.org/0000-0001-7221-3492
local.identifier.orcidhttps://orcid.org/0000-0002-6682-2504
local.publisher.countryBrasil
local.publisher.departmentICX - DEPARTAMENTO DE QUÍMICA
local.publisher.initialsUFMG
local.url.externahttps://www.scielo.br/j/rmat/a/RsrFxvpYZTvnYXG669tnzQv/#

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