Au納米流體的制備及其光熱轉(zhuǎn)換特性研究.pdf

1、太陽輻射作為地球上能量的主要來源，提高太陽能的利用效率能夠有效地緩解全球能源危機。目前，太陽能的吸收與利用主要有：光量子轉(zhuǎn)換和光熱轉(zhuǎn)換，這兩種轉(zhuǎn)換方式的首要環(huán)節(jié)都需要強化工質(zhì)對太陽能的吸收性能。通過添加納米顆粒到基液中，能夠顯著地提高工質(zhì)的輻射吸收性能，從而提高工質(zhì)的光熱轉(zhuǎn)換效率。Au納米顆粒由于具有較高的電導(dǎo)率和熱導(dǎo)率、良好的穩(wěn)定性以及在較寬波長范圍內(nèi)能夠產(chǎn)生較強的等離激元共振等優(yōu)點，成為等離激元共振應(yīng)用中最重要的金屬之一，并且其光熱

2、轉(zhuǎn)換特性能夠應(yīng)用在熱控制、生物醫(yī)藥、激光技術(shù)以及量子計算機等各個方面。
　　本課題在國內(nèi)外有關(guān)納米流體的制備以及光熱轉(zhuǎn)換特性研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，以Au納米流體為主要研究對象，結(jié)合實驗方法和數(shù)值模擬研究在直接吸收式太陽能集熱器中等離激元Au納米流體的光熱轉(zhuǎn)換特性。主要研究內(nèi)容如下：
　　采用種子生長法，探討Au納米顆粒的可控制備。重點研究該反應(yīng)過程中，種子溶液、生長溶液和生長次數(shù)等反應(yīng)條件對合成Au納米顆粒的影響。基于化學反應(yīng)動

3、力學的相關(guān)理論，探討Au納米顆粒的生長規(guī)律。
　　針對Au納米流體的穩(wěn)定性，從其光熱轉(zhuǎn)換應(yīng)用角度考慮，將重點考慮Au納米流體的體積分數(shù)、溫度以及時間等因素對其穩(wěn)定性的影響。采用紫外-可見分光光度計監(jiān)控Au顆粒濃度的變化來評價Au納米流體的穩(wěn)定性。
　　通過搭建光熱轉(zhuǎn)化實驗臺，測試納米流體光熱轉(zhuǎn)換特性。主要研究納米顆粒的尺寸、材料等因素對太陽能集熱器工質(zhì)溫升特性的影響。討論相關(guān)參數(shù)對Au納米流體的光熱轉(zhuǎn)換效率及裝置效率的影響，