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論文

Anomalous behavior of liquid molecules near solid nanoparticles; Novel interpretation on thermal conductivity enhancement in nanofluids

橋本俊輔*; 山口聡*; 原田雅史*; 中島健次; 菊地龍弥*; 大石一城*

Journal of Colloid and Interface Science, 638, p.475 - 486, 2023/05

https://doi.org/10.1016/j.jcis.2023.01.101

被引用回数：2 パーセンタイル：60.61(Chemistry, Physical)

最近、粒子分率から計算される理論的に予測された値と比較して、ベース液体と分散された固体ナノ粒子で構成されるナノ流体の熱伝導率の異常な改善が報告されている。一般に、気体と液体の熱伝導率の値は、並進運動中の分子の平均自由行程によって支配される。ここでは、ナノ粒子の周りの液体分子の振動挙動がこれらの熱伝導率の増加に寄与している可能性を示す確かな証拠を提示する。

論文

Experimental analysis on dynamics of liquid molecules adjacent to particles in nanofluids

橋本俊輔*; 中島健次; 菊地龍弥*; 蒲沢和也*; 柴田薫; 山田武*

Journal of Molecular Liquids, 342, p.117580_1 - 117580_8, 2021/11

https://doi.org/10.1016/j.molliq.2021.117580

被引用回数：3 パーセンタイル：25.84(Chemistry, Physical)

エチレングリコール水溶液中に二酸化ケイ素(SiO $_{2}$ )ナノ粒子を分散したナノ流体の準弾性中性子散乱測定(QENS)およびパルス磁場勾配核磁気共鳴分析(PFGNMR)を行った。研究目的は、このナノ流体の熱伝導率が理論値を超えて増加するメカニズムを解明することだった。得られた実験結果は、SiO $_{2}$ ナノ粒子の周りの液体分子の運動が非常に制限されているため、SiO $_{2}$ ナノ粒子の添加により、エチレングリコール水溶液中の液体分子の自己拡散係数が低下していることを示す。そして温度一定の条件で、SiO $_{2}$ ナノ流体中で、液体分子の自己拡散係数が減少するにつれて、熱伝導率が増加した。