A layer of $TiO_2$ thin film less than ~200nm in thickness, as a blocking layer, was deposited by 13.56 MHz radio frequency magnetron sputtering method directly onto the anode electrode to be isolated from the electrolyte in dye-sensitized solar cells (DSCs). This is to prevent the electrons from back-transferring from the electrode to the electrolyte ($I^-/{I_3}^-$). The presented DSCs were fabricated with working electrode of F:$SnO_2$(FTO) glass coated with blocking $TiO_2$ layer, dye-attached nanoporous $TiO_2$ layer, gel electrolyte and counter electrode of Pt-deposited FTO glass. The effects of blocking layer were studied with respect to impedance and conversion efficiency of the cells. The, electrochemical impedances of DSCs using this electrode were $R_1$: 13.9, $R_2$: 15.0, $R_3$: 10.9 and $R_h$: $82{\Omega}$. The $R_2$ impedance related by electron movement from nanoporous $TiO_2$ to TCO showed lower than that of normal DSCs. The photo-conversion efficiency of prepared DSCs was 5.97% ($V_{oc}$: 0.75V, $J_{sc}$: 10.5 mA/$cm^2$, ff: 0.75) and approximately 1% higher than general DSCs sample.
본 연구에서는 수소화 붕소 나트륨 ($NaBH_4$)를 이용하여 고온에서 이산화탄소 ($CO_2$)를 환원시켜 붕소가 도핑된 카본을 제조하였고, 이를 카본 펠트에 코팅하여 바나듐 레독스 흐름전지용 전극으로 적용하였다. 전기화학적 성능 평가 결과, 순수 카본펠트 대비 붕소 도핑된 카본으로 코팅된 카본펠트의 가역성이 약 20% 향상되었고 전하 전달 저항이 60% 감소하였다. 충/방전 결과에서는, 에너지 밀도와 에너지 효율이 각각 21%와 12.4% 향상되었다. 이러한 결과는 $CO_2$를 환원시켜 제조한 탄소가 레독스 흐름전지용 전극소재로 사용될 수 있는 가능성을 보여준다.
Ni nanoparticles (NPs)-graphitic carbon nanofiber (GCNF) composites were fabricated using an electrospinning method. The amounts of Ni precursor used as catalyst for the catalytic graphitization were controlled at 0, 2, 5, and 8 wt% to improve the photovoltaic performances of the nanoparticles and make them suitable for use as counter electrodes for dye-sensitized solar cells (DSSCs). As a result, Ni NPs-GCNF composites that were fabricated with 8 wt% Ni precursors showed a high circuit voltage (0.73 V), high photocurrent density ($14.26mA/cm^2$), and superb power-conversion efficiency (6.72%) when compared to those characteristics of other samples. These performance improvements can be attributed to the reduced charge transport resistance that results from the synergetic effect of the superior catalytic activity of Ni NPs and the efficient charge transfer due to the formation of GCNF with high electrical conductivity. Thus, Ni NPs-GCNF composites may be used as promising counter electrodes in DSSCs.
입상여과는 표준식 정수처리 공정에서 입자물질 제거의 최종공정으로 대부분 사용되고 있다. 따라서 양질의 수돗물을 만들기 위해서는 입상여과에서 높은 수준의 입자물질 제거가 요구되고 있다. 그러나 여과공정에서 모든 입자물질을 제거할 수 없으며, 또한 입자물질의 부착특성은 입자와 용액의 물리화학적 특성에 따라 달라진다. 실험실규모의 여과칼럼과 입경 0.55mm의 유리구슬을 여재로 한 여과실험이 수행되었다. Min-U-Sil 5가 입자물질로 사용되었으며 입자물질을 불안정화하기 위하여 액반을 사용하였다. 운전조건은 표준입상여과와 동일하였으며 여과속도는 5m/h 였다. 입자와 여재가 모두 음의 표면전하를 갖을 경우 작은 표면 전하를 갖는 입자가 여과초기에 여재에 잘 부착되었다. 작은 표면전하를 갖는 입자의 선택적 부착은 유출수의 제타 전위분포를 더 음인 방향으로 이동시켰다. 한편 입자의 표면전하가 양의 값을 갖을 경우는 여과수 입자의 표면전하가 양의 큰 값에서 작은 값으로 변하였는데 이는 입자와 여재사이의 이온전이에 기인하는 것으로 생각된다.
고상 반응법에 의하여 합성된 $LiMn_2O_4$를 구조적인 특성과 전기적인 충방전 특성과 임피던스 특성에 대하여 연구하였다. X-선 회절 분석 결과에 의하면 4가지 형태의 화합물 모두가 $LiMn_2O_4$의 주요 회절선인(111), (311), (004)와 (400)이 모두 일치하여 나타났다. C1과 C2는 유사하게 (110), (222) 및 (313)의 회절선이 미소하게 나타났음을 알 수 있었다. C4의 경우는 (113)이나 (331)과 같은 새로운 회절선이 나타난 것으로 보아 C1과 C2의 구조에서 C3의 구조를 거쳐서 C4의 구조로 구조변환이 일어나는 과정임을 알 수 있었다. 전기적인 충방전 특성으로 부터 C1의 경우는 충전 방전 특성이 아주 저하된 상태를 나타내었으며, C2와 C3의 경우는 유사하게 나타났으나, 이들은 이론용량에 60-70%의 범위에 미치는데 그쳤다. 그러나 C4의 경우는 이론 용량의 70% 이상을 나타내는 좋은 충전 방전 특성을 나타냄을 알 수 있었다. 전지의 이온이나 전자 전달의 효과를 알아보기 위하여 임피던스의 특성으로부터 실수부의 파장이 높은 부근에서 형성된 C2과 C3의 경우는 비교적 좋은 특성을 보이고 있음을 알 수 있었다.
본 논문은 무선 전력 전송에 관한 이론을 토대로 송신부와 수신부의 두 개의 평면 코일 사이의 자기 유도 원리의 다양한 조건 변화에 따른 무 접촉 무선 전력 전송에 관한 연구이다. 실험은 무 접촉 방식으로 전력을 전송 할 수 있는 송신부인 1차 측 코일과 수신부인 2차 측 코일 및 하프브리지 직렬 공진 컨버터를 적용한 무선 전원 장치의 송신부 회로와 수신부회로의 출력 전압 및 전원을 계산할 수 있는 환경을 마련해 주었다. 송신부의 유도 결합 공진 컨버터의 주 전원은 태양광 전지 모듈과 대체 광원으로서 인공 광원(할로겐 램프)을 이용하여 전기 에너지로 변환 시켜 사용하였으며 태양광 발전으로부터 공급받은 24 V 전원을 무선 전력 전송 장치를 위한 입력 전원으로 사용하였다. 실험 결과, 전달 받은 전력은 수신부 회로에서 조명을 밝히거나 배터리를 충전하는데 사용된다. 그리고 송신부의 출력 측에서 측정을 통해 수신부의 입력 전력과 비교하여 무선 전력 전송 효율은 약 70~89%로 나타났다. 또한 이 논문을 위해서, 무선 전력 전송 시 이물질이 간섭하였을 때, ID 검증 방식과 전압의 위상차 비교 방법을 통해 효율성 실험을 하였다.
Two novel quinacridone (QNC) dyes with thiophene or benzene-conjugated bridge and cyanoacrylic acid acceptor were first designed and synthesized for use in dye-sensitized solar cells (DSSCs). The absorption spectra, electrochemical and photovoltaic properties of these dyes were investigated. Under simulated AM 1.5G irradiation conditions, the solar cell based on the quinacridone dye containing thiophene as a bridge unit had a short-circuit photocurrent density of 8.51 $mA{\cdot}cm^{-2}$, an open-circuit voltage of 643.6 mV, and a fill factor of 0.70, corresponding to an overall conversion efficiency of 3.86%.
베타 차단제 억제제(atenolol, propranolol, timolol and nadolol)의 존재와 부존 하에서 0.1M HCl 용액에 담긴 알루미늄의 부식작용을 연구하였다. 이 연구에 무게감량, 변전위 편극, 전기화학 임피던스 분석법이 사용되었다. 억제 효과는 억제제의 농도 증가에 따라 증가하였으며, 온도가 증가함에 따라 감소하였다. 모든 억제제들은 Frumkin 등온을 따르는 알루미늄 표면에 흡착되었다. 부식반응은 전하이동과정에 의해 조절됨을 발견하였다. 억제 효과 측정을 위해 사용된 실험방법 들에 대해 조사한 결과 모두 억제효과가 우수하였다.
Hazani, Nur Nadira;Mohd, Yusairie;Ghazali, Sheikh Ahmad Izaddin Sheikh Mohd;Farina, Yang;Dzulkifli, Nur Nadia
Journal of Electrochemical Science and Technology
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제10권1호
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pp.29-36
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2019
Corrosion inhibition by synthesised ligand, 2-acetylpyridine 4-ethyl-3-thiosemicarbazone (HAcETSc) and its tin(IV) complex, dichlorobutyltin(IV) 2-acetylpyridine 4-ethyl-3-thiosemicarbazone ($Sn(HAcETSc)BuCl_2$) on mild steel in 1 M hydrochloric acid (HCl) was studied using weight loss measurement, potentiodynamic polarisation, electrochemical impedance spectroscopy (EIS), and scanning electron microscopy (SEM). The inhibition efficiency increases by increasing the inhibitor concentrations. The polarisation study showed that both synthesised compounds were mixed type inhibitors. The electrochemical impedance study showed that the presence of inhibitors caused the charge transfer resistance to increase as the concentration of inhibitors increased. The adsorption of these compounds on mild steel surface was found to obey Langmuir's adsorption isotherm with the free energy of adsorption ${\Delta}G{^o}_{ads}$ of -3.7 kJ/mol and -7.7 kJ/mol for ligand and complex respectively, indicating physisorption interaction between the inhibitors and 1 M HCl solution.
The o-Vanillin - Glutamine Schiff base [2-Hydroxy-3-Methoxy BenzylidineCarbomyl) -2-Butanoic Acid] was examined for low carbon steel corrosion inhibition in acid media. Weight loss studies were carried out at three different temperatures to determine the inhibition efficiency (IE). Electrochemical impedance spectroscopy revealed that the charge transfer resistance controlled the corrosion reaction and Tafel polarization indicated that the Schiff base acts as mixed mode of inhibitor. SEM images were recorded for the surface morphology of the low carbon steel surface. DFT studies revealed corrosion control mechanisms using quantum chemical parameters such as EHOMO, ELUMO, energy gap (∆E), chemical Hardness (η), chemical Softness (σ), Electronegativity (χ), and the fraction of electron transferred (∆N), which is calculated using Gaussian software 09. The gas-phase geometry was fully optimized in the Density Functional Theory (DFT/B3LYP-6-31G (d)).The DFT results are in good agreement with the experimental results. All the results proved that the Schiff Base (2-Hydroxy-3-Metoxy BenzylidineCarbomyl) -2-Butanoic is a suitable alternative for corrosion inhibition of low carbon steel in acid media.
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