Please use this identifier to cite or link to this item: http://studentrepo.iium.edu.my/handle/123456789/9454
Full metadata record
DC FieldValueLanguage
dc.contributor.advisorIskandar Idris Yaacob, PhDen_US
dc.contributor.advisorAhmad Zahirani Ahmad Azhar, PhDen_US
dc.contributor.authorHaiza Haroonen_US
dc.date.accessioned2020-09-23T06:19:52Z-
dc.date.available2020-09-23T06:19:52Z-
dc.date.issued2019-12-
dc.identifier.urihttp://studentrepo.iium.edu.my/handle/123456789/9454-
dc.description.abstractNanofluids is a good candidate for heat transfer applications due to their anomalous thermal conductivity enhancement. Mixed nanofluids (MNs) also known as hybrid nanofluids based on mixture of magnetite, Fe3O4 and gold, Au nanoparticles were successfully developed in this work. Magnetite, Fe3O4 nanoparticles produced via Massart’s procedure (a simple co-precipitation technique) were used to prepare water based magnetite ferrofluids without addition of any stabilizing agent or surfactant. Magnetic properties measured by vibrating sample magnetometer (VSM) at room temperature showed that magnetite nanoparticles are almost superparamagnetic with coercivity (Hc) value of 40.164 G. The saturation magnetization (Ms) of the magnetite nanoparticles was 61.864 emu/g which is lower than the bulk value of 92-100 emu/g. Five water based ferrofluids were prepared using different volume fractions of magnetite suspension 0.1, 0.05, 0.02, 0.01 and 0.005, respectively. Colloidal gold (Au) nanoparticles were synthesized using electro-dissolution-reduction method that consists of a simple two-electrode cells connected to a DC power supply. Throughout the process, bulk gold at the anode was oxidized into gold cations which then reacted with the chloride ions to form aurochloride complex. The complex ions were then reduced by the citrate ion to form colloidal gold nanoparticles. The parameters investigated are effects of terminal voltage and citrate concentration. The effects of these parameters on the particle size, shape and distribution were studied. For the effect of terminal voltage, the mean particle sizes obtained were 28.22 nm, 28.12 nm and 25.04 nm for 32 V, 36 V and 40 V, respectively from transmission electron microscope (TEM) analysis. For the effect of citrate concentration, the mean sizes of gold nanoparticles were 28.12 nm, 28.33 nm, 29.14 nm and 29.68 nm for 0.05 M, 0.10 M, 0.15 M and 0.20 M, respectively from TEM analysis. TEM micrograph showed that the shape of gold nanoparticles obtained was almost spherical with fairly good uniformity for effects of terminal voltage and citrate concentration. The thermal conductivity and suspension stability of ferrofluids, gold nanofluids and hybrid nanofluids were investigated in order to evaluate their potential application as heat transfer fluid. Thermal conductivity was measured at five different temperature, 25°C, 30°C, 40°C, 50°C and 60°C using KD2 Pro thermal property analyzer. Thermal conductivity increased as the temperature increases and reached its maximum at 60°C for all nanofluids samples. Ferrofluid prepared using 0.01 volume fraction of magnetite suspension demonstrated highest thermal conductivity enhancement of 49.4% with respect to water at temperature 60°C. Gold nanofluid prepared using 36 V terminal voltage exhibited highest thermal conductivity enhancement of 202.4% compared to water at temperature 60°C. Thus, this nanofluid suspension was selected and introduced to suspended magnetite nanoparticles to increase the thermal conductivity of hybrid nanofluids system. Hybrid nanofluids (HNF1) prepared using highest concentration of gold nanoparticles demonstrated substantial increase in thermal conductivity compared to other hybrid nanofluids that is 1.0794 Wm-1K-1 at 60°C. Overall, all hybrid nanofluids samples demonstrated excellent dispersion up to one week and relatively stable up to 2 weeks.en_US
dc.language.isoenen_US
dc.publisherKuala Lumpur : Kulliyyah of Engineering, International Islamic University Malaysia, 2019en_US
dc.subject.lcshNanoparticlesen_US
dc.subject.lcshMagnetiteen_US
dc.subject.lcshGolden_US
dc.titleSynthesis and characterization of hybrid nanofluids from magnetite and gold nanoparticlesen_US
dc.typeDoctoral Thesisen_US
dc.description.identityt11100417836HaizaHaroonen_US
dc.description.identifierThesis : Synthesis and characterization of hybrid nanofluids from magnetite and gold nanoparticles /by Haiza binti Haroonen_US
dc.description.kulliyahKulliyyah of Engineeringen_US
dc.description.programmeDoctor of Philosophy (Engineering)en_US
dc.description.degreelevelDoctoralen_US
dc.description.abstractarabicتعتبر الموائع النانوية مركبات مقترحه كموصل جيد في تطبيقات الانتقال الحراري بسبب قدرتها العالية على زيادة التوصيل الحراري الغير منتظم. خلط الموائع النانويه (MNs) يعرف ايضا بأسم الموائع النانوية الهجينة بناءً على المزيج المغناطيسي مع اوكسيد الحديد Fe3O4 والذهب، تم تطوير الجزيئات النانوية بنجاح في هذا البحث. حيث تم استخدام الجزيئات النانوية Fe3O4 التي يتم إنتاجها عن طريق إجراء (تقنية التقطير البسيطة) في اعداد الموائع الممغنطة باستخدام الماء دون إضافة أي عامل استقرار أو التقليل بالشد السطحي. وقد أظهرت الخصائص المغناطيسية بعد قياسها بواسطة مقياس المغناطيسية (VSM) في درجة حرارة الغرفة أن جزيئات المغنتايت النانوية هي تقريبا أعلى قيمة للمغناطسية المتوازية مع قوة المقاومة (Hc) البالغة G 40.164. أما الاشباع المغناطيسي (Ms) للجزيئات المغناطيسية النانوية فكانت emu/g 61.864 وهي أقل من القيمة الحجمية emu/g 100-92. لقد تم تحضير خمسة من مركبات الموائع الممغنطة المائية باستخدام شروخ ذو أحجام مختلفة للمغنتايت و هي 0.1 ، 0.05 ، 0.02 ، 0.01 و 0.005 ، على التوالي. تم تصنيع جزيئات الذهب الغروية (Au) باستخدام طريقة الحد من الذوبان الكهربائي التي تتكون من خلايا ثنائية القطب متصلة بمصدر الطاقة. خلال العملية، تم أكسدة الذهب في القطب الموجب إلى كاتيونات ذهبية والتي تفاعلت بعد ذلك مع أيونات الكلوريد لتشكيل مركب أوروكلورايد. بعد ذلك تم تخفيض الايونات المعقدة بواسطة أيون ستريت لتشكيل جسيمات نانوية من الذهب الغروية. العوامل التي تم دراستها هي تأثيرات الجهد الكهربائي الطرفي وتركيز الستريت. حيث تؤثر هذه العوامل على حجم الجسيمات وشكلها وتوزيعها. أما بالنسبة لتأثير الجهد الكهربائي الطرفي، كان متوسط أحجام الجسيمات التي تم الحصول عليها هي (28.22، 28.12 و25.04 نانومتر) باستخدام 32 فولت، 36 فولت و40 فولت، على التوالي، من تحليل المجهر الإلكتروني لإرسال. (TEM) أما تأثير تركيز السيتريت ، بلغ متوسط أحجام جزيئات الذهب النانوية 28.12 نانومتر ، 28.33 نانومتر ، 29.14 نانومتر و 29.68 نانومتر ل 0.05 م ، 0.10 م ، 0.15 م و 0.20 م ، على التوالي من تحليل (TEM). أظهرت الصور المجهرية لتحليل TEM أن شكل جزيئات الذهب التي تم الحصول عليها كانت تقريبا كروية مع توزيع جيد إلى حد ما لتأثير الجهد الكهربائي وتركيز الستريت. تم قياس قابلية التوصيل الحراري عند خمس درجات حرارة مختلفة (25، 30، 40 ،50 و60 درجة مئوية) باستخدام محلل الخصائص الحرارية (KD2 Pro) من أجل دراسة قابلية التوصيل الحراري واستقرارية التعليق للموائع الممغنطة، ولجسيمات موائع الذهب النانوية وللموائع النانوية الهجينة من أجل تقييم احتمالية تطبيقها كمائع ناقل للحرارة. أظهرت النتائج أن قابلية التوصيل الحراري زادت مع ارتفاع درجة الحرارة ووصلت إلى أقصاها عند 60 درجة مئوية لجميع عينات الموائل النانوية. وقد تم تحضير المائع الممغنط باستخدام حجم يساوي 0.01 جزء من حجم المغنتايت والذي اظهر أعلى زيادة للتوصيل الحراري وصلت الى 49.4 ٪ بالنسبة إلى الماء عند درجة حرارة 60 درجة مئوية. أيضاً أظهرت جزيئات مائع الذهب المحضره باستخدام 36 فولت من الجهد الطرفي أعلى زيادة لقابلية التوصيل الحراري بنسبة 202.4 ٪ مقارنة بالماء عند درجة حرارة 60 درجة مئوية. وبالتالي، فقد تم اختيار هذا المائع النانوي وتقديمه إلى جزيئات النانو المغناطيسية المعلقة لزيادة التوصيل الحراري لنظام الموائع النانوية الهجينه.وقد اظهر السائل النانوي الهجين (HNF1) المحضر باستخدام أعلى تركيز من الجزيئات النانوية الذهبية زيادة كبيرة في قابلية التوصيل الحراري مقارنة بالسوائل النانوية الهجينة الأُخرى التي تبلغ Wm-1K -1 1.0794 عند 60 درجة مئوية. بشكل عام، أظهرت جميع عينات السوائل النانوية الهجينة تشتتاً ممتازًا لمدة تصل إلى أسبوع واحد ومستقرة نسبيًا تصل إلى أسبوعين.en_US
dc.description.nationalityMalaysianen_US
dc.description.holdFulltext can only be viewed within IIUM Libraries.en_US
dc.description.callnumbert TA 418.9 N35 H153S 2019en_US
dc.description.notesThesis (Ph.D)--International Islamic University Malaysia, 2019.en_US
dc.description.physicaldescriptionxx, 202 leaves : illustrations ; 30cm.en_US
item.openairetypeDoctoral Thesis-
item.grantfulltextopen-
item.fulltextWith Fulltext-
item.languageiso639-1en-
item.openairecristypehttp://purl.org/coar/resource_type/c_18cf-
item.cerifentitytypePublications-
Appears in Collections:KOE Thesis
Files in This Item:
File Description SizeFormat 
t11100417836HaizaHaroon_24.pdf24 pages file713.75 kBAdobe PDFView/Open
t11100417836HaizaHaroon_SEC.pdf
  Restricted Access
Full text secured file4.75 MBAdobe PDFView/Open    Request a copy
Show simple item record

Page view(s)

24
checked on May 20, 2021

Download(s)

18
checked on May 20, 2021

Google ScholarTM

Check


Items in this repository are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated. Please give due acknowledgement and credits to the original authors and IIUM where applicable. No items shall be used for commercialization purposes except with written consent from the author.