Please wait a minute...
Frontiers of Materials Science

ISSN 2095-025X

ISSN 2095-0268(Online)

CN 11-5985/TB

邮发代号 80-974

2019 Impact Factor: 1.747

Frontiers of Materials Science  2018, Vol. 12 Issue (1): 74-82   https://doi.org/10.1007/s11706-018-0411-6
  本期目录
A simple single-step approach towards synthesis of nanofluids containing cuboctahedral cuprous oxide particles using glucose reduction
U. Sandhya SHENOY1,2(), A. Nityananda SHETTY1
1. Department of Chemistry, National Institute of Technology Karnataka, Surathkal, Mangalore 575025, Karnataka, India
2. Department of Chemistry, College of Engineering and Technology, Srinivas University, Mangalore 574146, India
 全文: PDF(308 KB)   HTML
Abstract

Enhancement of thermal properties of conventional heat transfer fluids has become one of the important technical challenges. Since nanofluids offer a promising help in this regard, development of simpler and hassle free routes for their synthesis is of utmost importance. Synthesis of nanofluids using a hassle free route with greener chemicals has been reported. The single-step chemical approach reported here overcomes the drawbacks of the two-step procedures in the synthesis of nanofluids. The resulting Newtonian nanofluids prepared contained cuboctahedral particles of cuprous oxide and exhibited a thermal conductivity of 2.852 W·m−1·K−1. Polyvinylpyrrolidone (PVP) used during the synthesis acted as a stabilizing agent rendering the nanofluid a stability of 9 weeks.

Key wordscuprous oxide    nanofluids    thermal conductivity    viscosity
收稿日期: 2017-10-06      出版日期: 2018-03-07
Corresponding Author(s): U. Sandhya SHENOY   
 引用本文:   
. [J]. Frontiers of Materials Science, 2018, 12(1): 74-82.
U. Sandhya SHENOY, A. Nityananda SHETTY. A simple single-step approach towards synthesis of nanofluids containing cuboctahedral cuprous oxide particles using glucose reduction. Front. Mater. Sci., 2018, 12(1): 74-82.
 链接本文:  
https://academic.hep.com.cn/foms/CN/10.1007/s11706-018-0411-6
https://academic.hep.com.cn/foms/CN/Y2018/V12/I1/74
Fig.1  
Fig.2  
Fig.3  
ca(PVP)/(mol·L−1) a) cm(PVP)/(mmol·L−1) b) Particle size/nm
0 0 48
0.01 0.71 26
0.05 3.57 19
0.1 7.14 14
Tab.1  
Fig.4  
Fig.5  
Fig.6  
Fig.7  
Fig.8  
Fig.9  
Fig.10  
1 Shin D, Banerjee  D. Specific heat of nanofluids synthesized by dispersing alumina nanoparticles in alkali salt eutectic. International Journal of Heat and Mass Transfer, 2014, 74: 210–214
https://doi.org/10.1016/j.ijheatmasstransfer.2014.02.066
2 Chakraborty S, Sarkar  I, Haldar K, et al.. Synthesis of Cu–Al layered double hydroxide nanofluid and characterization of its thermal properties. Applied Clay Science, 2015, 107: 98–108
https://doi.org/10.1016/j.clay.2015.01.009
3 Chopkar M, Das  P K, Manna  I. Synthesis and characterization of nanofluid for advanced heat transfer applications. Scripta Materialia, 2006, 55(6): 549–552
https://doi.org/10.1016/j.scriptamat.2006.05.030
4 Li Y, Zhou  J, Tung S, et al.. A review on development of nanofluid preparation and characterization. Powder Technology, 2009, 196(2): 89–101
https://doi.org/10.1016/j.powtec.2009.07.025
5 Li C C, Chang  M H. Colloidal stability of CuO nanoparticles in alkanes via oleate modifications. Materials Letters, 2004, 58(30): 3903–3907
https://doi.org/10.1016/j.matlet.2004.05.088
6 Beck M P, Yuan  Y, Warrier P, et al.. The thermal conductivity of alumina nanofluids in water, ethylene glycol and ethylene glycol-water mixtures. Journal of Nanoparticle Research, 2010, 12(4): 1469–1477
https://doi.org/10.1007/s11051-009-9716-9
7 Eastman J A, Choi  S U S, Li  S, et al.. Anomalously increased effective thermal conductivities of ethylene glycol based nanofluids containing copper nanoparticles. Applied Physics Letters, 2001, 78(6): 718–720
https://doi.org/10.1063/1.1341218
8 Heo Y K, Bratescu  M A, Aburaya  D, et al.. A phonon thermodynamics approach of gold nanofluids synthesized in solution Plasma. Applied Physics Letters, 2014, 104(11): 111902 (3 pages) 
https://doi.org/10.1063/1.4868872
9 Phuoc T X, Soong  Y, Chyu M K. Synthesis of Ag-deionized water nanofluids using multi-beam laser ablation in liquids. Optics and Lasers in Engineering, 2007, 45(12): 1099–1106
https://doi.org/10.1016/j.optlaseng.2007.06.005
10 Lee G J, Kim  C K, Lee  M K, et al.. Thermal conductivity enhancement of ZnO nanofluid using a one-step physical method. Thermochimica Acta, 2012, 542: 24–27
https://doi.org/10.1016/j.tca.2012.01.010
11 Tavares J, Coulombe  S. Dual plasma synthesis and characterization of a stable copper-ethylene glycol nanofluid. Powder Technology, 2011, 210(2): 132–142
https://doi.org/10.1016/j.powtec.2011.03.006
12 Zhao T, Sun  R, Yu S, et al.. Size controlled preparation of silver nanoparticles by a modified polyol method. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 2010, 366(1–3): 197–202
https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2010.06.005
13 Zhu H T, Lin  Y S, Yin  Y S. A novel one-step chemical method for preparation of copper nanofluids. Journal of Colloid and Interface Science, 2004, 277(1): 100–103
https://doi.org/10.1016/j.jcis.2004.04.026 pmid: 15276044
14 Kumar A S, Meenakshi  K S, Narashimhan  B R V, et al.. Synthesis and characterization of copper nanofluid by a novel one-step method. Materials Chemistry and Physics, 2009, 113(1): 57–62
https://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2008.07.027
15 Shenoy U S, Shetty  A N. Synthesis of copper nanofluids using ascorbic acid reduction method via one step solution phase approach. Journal of ASTM International, 2012, 9(5): 104416
https://doi.org/10.1520/JAI104416
16 Shenoy U S, Shetty  A N. Simple glucose reduction route for one step synthesis of copper nanofluids. Applied Nanoscience, 2014, 4(1): 47–54
https://doi.org/10.1007/s13204-012-0169-6
17 Shenoy U S, Shetty  A N. Copper nanofluids: A facile synthetic approach. Journal of Nanoengineering and Nanomanufacturing, 2013, 3(1): 64–69
https://doi.org/10.1166/jnan.2013.1110
18 Shenoy U S, Shetty  A N. A facile ascorbic acid reduction method for solution phase single step synthesis of copper nanofluids. NanoTrends: A Journal of Nanotechnology and Its Applications, 2013, 14: 09734181
19 Shenoy U S, Shetty  A N. A simple solution phase synthesis of copper nanofluids using single step glucose reduction method. Synthesis and Reactivity in Inorganic, Metal-Organic and Nano-Metal Chemistry, 2013, 43(3): 343–348
https://doi.org/10.1080/15533174.2012.740758
20 Shenoy U S, Shetty  A N. A simple approach towards synthesis of nanofluids containing octahedral copper nanoparticles. Journal of Nanofluids, 2015, 4(4): 428–434
https://doi.org/10.1166/jon.2015.1171
21 Shenoy U S, Shetty  A N. Direct synthesis of nanofluids containing novel hexagonal disc shaped copper nanoparticles. Journal of Nanofluids, 2017, 6(1): 11–17
https://doi.org/10.1166/jon.2017.1304
22 Shenoy U S, Shetty  A N. A facile one step solution route to synthesize cuprous oxide nanofluid. Nanomaterials and Nanotechology, 2013, 3(5): 2013 (7 pages)
23 Song H C, Cho  Y S, Huh  Y D. Morphology controlled synthesis of Cu2O microcrystal. Materials Letters, 2008, 62(10–11): 1734–1736
https://doi.org/10.1016/j.matlet.2007.09.074
24 Pal J, Ganguly  M, Mondal C, et al.. Crystal plane dependent etching of cuprous oxide nanoparticles of varied shapes and their application in visible light photocatalysis. The Journal of Physical Chemistry C, 2013, 117(46): 24640–24653
https://doi.org/10.1021/jp409271r
25 Zhang H, Liu  F, Li B, et al.. Microwave assisted synthesis of Cu2O microcrystals with systematic shape evolution from octahedral to cubic and their comparative photocatalytic activities. RSC Advances, 2014, 4(72): 38059–38063
https://doi.org/10.1039/C4RA05015K
26 Wei X, Zhu  H, Kong T, et al.. Synthesis and thermal conductivity of Cu2O nanofluids. International Journal of Heat and Mass Transfer, 2009, 52(19–20): 4371–4374
https://doi.org/10.1016/j.ijheatmasstransfer.2009.03.073
27 Murshed S M S,  Leong K C,  Yang C. Investigations of thermal conductivity and viscosity of nanofluid. International Journal of Thermal Sciences, 2008, 47(5): 560–568
https://doi.org/10.1016/j.ijthermalsci.2007.05.004
28 Sreeremya T S,  Krishnan A,  Satapathy L N, et al.. Facile synthetic strategy of oleophilic zirconia nanoparticles allows preparation of highly stable thermo-conductive coolant. RSC Advances, 2014, 4(53): 28020–28028
https://doi.org/10.1039/C4RA03270E
29 Yu W, Xie  H, Chen L, et al.. Investigation of thermal conductivity and viscosity of ethylene glycol based ZnO nanofluid. Thermochimica Acta, 2009, 491(1–2): 92–96
https://doi.org/10.1016/j.tca.2009.03.007
30 Li D, Xie  W, Fang W. Preparation and properties of copper-oil-based nanofluids. Nanoscale Research Letters, 2011, 6(1): 373 (7 pages) 
https://doi.org/10.1186/1556-276X-6-373 pmid: 21711900
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed