CuO/橄榄油基纳米流体的合成与性能评估：稳定悬浮体系构建及多参数优化研究

针对纳米流体稳定性差和CuO在橄榄油基体系研究空白的问题，本研究通过共沉淀法合成CuO纳米颗粒，系统优化超声参数（60%强度/30分钟），获得稳定悬浮液。1 wt%浓度使热导率提升15.29%、运动粘度增加24.47%，接触角降低36.6%，TOPSIS多准则分析确认其为最优配比，为绿色润滑/冷却应用提供新方案。

　　

在能源与材料科学领域，纳米流体因其卓越的热传导和润滑性能备受关注，但纳米颗粒团聚导致的稳定性问题始终是制约其应用的瓶颈。尤其当以植物油为基液时，虽具备生物降解性、高粘度指数等优势，却鲜见针对CuO/橄榄油体系的系统性研究。更关键的是，现有文献缺乏对超声分散参数与多性能协同优化的深入探讨，而这正是决定纳米流体实际应用价值的核心。

针对这一科学难题，孟加拉工程技术大学的研究团队在《Journal of Molecular Liquids》发表创新性成果。研究采用共沉淀法合成CuO纳米颗粒，通过XRD确认其单斜晶系结构（JCPDS 48-1548），随后将0.5-1 wt%浓度颗粒分散于商用特级初榨橄榄油。采用紫外可见光谱（UV-Vis）量化稳定性，发现60%超声强度处理30分钟可实现最佳分散。性能测试显示：1 wt%浓度使热导率提升15.29%，热扩散系数增加25.22%，但比热降低8.75%；润滑性能方面，40°C时运动粘度提升24.47%，接触角锐减36.6%表明润湿性显著改善，尽管闪点轻微下降3.69%。通过TOPSIS多准则决策分析，最终确认1 wt% CuO在综合性能平衡上最具优势。

关键技术包括：共沉淀法纳米颗粒合成、超声参数优化（强度/时间梯度实验）、UV-Vis稳定性监测、热物性测试（热导率/扩散系数/比热）、流变学测量（运动粘度）、润湿性分析（接触角）以及TOPSIS多目标决策模型。

研究结果具体呈现为：

1. 相纯度和晶体结构：XRD衍射峰与单斜晶系CuO标准卡匹配，平均晶粒尺寸21.3 nm，无杂质相。
2. 稳定性分析：60%超声强度30分钟处理的样品在14天内吸光度仅下降9.7%，显著优于其他参数组合。
3. 热物性变化：纳米颗粒添加形成导热网络，但比热降低源于颗粒-基液界面热阻。
4. 流变与润湿行为：粘度提升归因于纳米颗粒阻碍流体层间滑动，接触角减小则与表面能增加有关。

结论部分强调：该研究首次建立橄榄油基CuO纳米流体的稳定性优化标准，证实其兼具热增强与润滑改进的双重功能。尽管闪点轻微降低提示需防火设计考量，但TOPSIS模型验证了1 wt%配比的综合优越性。这项工作不仅为绿色制造提供新型功能流体，其多参数系统优化方法更为纳米流体开发范式提供重要参考。作者Nafisa Anzum Sristi等特别指出，超声参数需根据具体纳米颗粒-基液组合定制，这一发现对后续研究具有普适指导意义。