随着电力电子设备的发展，热交换设备的负荷和传热强度日益增强，传统的单相传热流体难以满足热交换需求。纳米流体相比单相工质导热系数显著增强而受到研究学者的广泛关注。然而，传统的纳米流体基液，如，水、醇及油类受限于较窄的液程范围、易挥发性及易燃性无法满足复杂温况或特殊设备需求。低共熔溶剂具有与离子液体相似的热物性，如，不易挥发、宽液程等，且相对离子液体具有更为廉价、绿色的特点。本文研究采用丙三醇/氯化胆碱低共熔溶剂体系为纳米流体基液，研究纳米流体的传热及流动性能，并通过化学手段研究纳米粒子与基液之间的相互作用对于纳米流体热物性的影响。
首先，作者通过加热磁力搅拌制备丙三醇/氯化胆碱低共熔溶剂，后对其导热系数和粘度进行研究。然后将制备的低共熔溶剂与氧化石墨烯、三氧化二铝及二氧化钛进行超声分散制备纳米流体。制备出的纳米流体相对与基液导热系数最大可提升11.4%。研究发现，三氧化二铝分散的纳米流体导热系数的增加率与三氧化二铝的质量分数呈现出先增加后降低的奇特规律，通过核磁及红外分析手段，表明三氧化二铝与丙三醇之间存在强的氢键作用，该氢键作用导致丙三醇分子的无序运动活度降低，进而对其传热效率产生一定的负面影响。同时本文也深入研究了低共熔溶剂纳米流体的粘度及相对比热容。
本文发表于国际传热领域顶级期刊International Journal of Heat and Mass Transfer上（全文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0017931018358095），该期刊为JCR一区，影响因子为3.891。本文第一作者为课题组刘昌会博士，饶中浩教授为本文通讯作者，此外课题组硕士研究生房慧、乔羽及赵佳腾博士参与了该工作的实验及论文撰写等工作。
上述工作得到了国家自然科学基金(No. 51776218)和江苏省优秀青年基金(No.BK20180083)的支持。