Dense Cr-precursor nano-hexaprisms were prepared by heating the Cr-nitrate aqueous solution containing Hexamethylenetetramine and polyvinylpyrrolidone, which were converted into porous $Cr_2O_3$ nano-hexaprisms containing nanoparticles by heat treatment of Cr-precursors at $600^{\circ}C$ for 2 h in air atmosphere. At the sensor temperature of $300^{\circ}C$, porous $Cr_2O_3$ nano-hexaprism showed the high response ($R_g/R_a$, $R_g$: resistance in gas, $R_a$: resistance in air) to 100 ppm $C_2H_5OH$ ($R_g/R_a=69.8$) with negligible cross-responses to 100 ppm CO and 5 ppm $C_6H_6$. The sensitive and selective detection of $C_2H_5OH$ in porous $Cr_2O_3$ nano-hexaprism were discussed in relation to the morphology of nanostructures.
Arani, Ali Ghorbanpour;Pourjamshidian, Mahmoud;Arefi, Mohammad
Smart Structures and Systems
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제22권1호
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pp.105-120
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2018
In this paper, the nonlinear free and forced vibration responses of sandwich nano-beams with three various functionally graded (FG) patterns of reinforced carbon nanotubes (CNTs) face-sheets are investigated. The sandwich nano-beam is resting on nonlinear Visco-elastic foundation and is subjected to thermal and electrical loads. The nonlinear governing equations of motion are derived for an Euler-Bernoulli beam based on Hamilton principle and von Karman nonlinear relation. To analyze nonlinear vibration, Galerkin's decomposition technique is employed to convert the governing partial differential equation (PDE) to a nonlinear ordinary differential equation (ODE). Furthermore, the Multiple Times Scale (MTS) method is employed to find approximate solution for the nonlinear time, frequency and forced responses of the sandwich nano-beam. Comparison between results of this paper and previous published paper shows that our numerical results are in good agreement with literature. In addition, the nonlinear frequency, force response and nonlinear damping time response is carefully studied. The influences of important parameters such as nonlocal parameter, volume fraction of the CNTs, different patterns of CNTs, length scale parameter, Visco-Pasternak foundation parameter, applied voltage, longitudinal magnetic field and temperature change are investigated on the various responses. One can conclude that frequency of FG-AV pattern is greater than other used patterns.
Al-Cu alloy nano powders were produced by the electrical explosion of Cu-plated Al wires. The composition and phase of the alloy could be controlled by varying the thickness of Cu deposit on Al wire. When the Cu layer was thin, Al solid solution and $CuAl_2$ were the major phases. As the Cu layer becomes thicker, Al diminished while $Al_4Cu_9$ phase prevailed instead. The average particle size of Al-Cu nano powders became slightly smaller from 63 nm to 44 nm as Cu layer becomes thicker. The oxygen content of Al-Cu powder decreased linearly with Cu content. It is well demonstrated that the electrodeposition combined with wire explosion could be simple and economical means to prepare variety of alloy and intermetallic nano powders.
Vo, Vien;Kim, Hee-Jin;Kim, Ha-Yeong;Kim, Youngmee;Kim, Sung Jin
Bulletin of the Korean Chemical Society
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제34권12호
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pp.3570-3576
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2013
Poly(methacrylic acid)-functionalized SBA-15 silicas (denoted as P-x-PMA/SBA-15 where x is molar ratio of TSPM/(TEOS+TSPM) in percentage in the initial mixture) were synthesized by co-condensation of tetraethoxysilane and varying contents of 3-(trimethoxysilyl)propyl methacrylate in acidic medium with the block copolymer Pluronic 123 as a structure directing agent and then polymerization by methacrylic acid in the presence of ammonium persulfate as an initiator. The functionalized materials were characterized by PXRD, TEM, SEM, IR, and $N_2$ adsorption-desorption at 77 K. The investigation of phenol adsorption in aqueous solution on the materials showed that the poly(methacrylic acid)-functionalized mesoporous silicas possess strong adsorption ability for phenol with interaction of various kinds of hydrogen bonds. The adsorption data were fitted to Langmuir isotherms and the maximum adsorption capacity of the three functionalized materials P-5-PMA/SBA-15, P-10-PMA/SBA-15, and P-15-PMA/SBA-15 to be 129.37 mg/g, 187.97 mg/g, and 78.43 mg/g, respectively, were obtained. The effect of the pH on phenol adsorption was studied.
Kim, Jun Hong;Oh, Joo Young;Song, Shin Ae;Kim, Kiyoung;Lim, Sung Nam
Journal of Electrochemical Science and Technology
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제8권3호
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pp.215-221
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2017
The electroless plating process largely consists of substrate cleaning, seed formation (activator formation), and electroless plating. The most widely used activator in the seed formation step is Pd, and Sn ions are used to facilitate the formation of this Pd seed layer. This is problematic because the Sn ions interfere with the reduction of Cu ions during electroless plating; thus, the Sn ions must be removed by a hydrochloric acid cleaning process. This method is also expensive due to the use of Pd. In this study, Cu electroless plating was performed by forming a seed layer using a silver nanosol instead of Pd and Sn. The effects of the Ag nanosol concentration in the pretreatment solution and the pretreatment time on the thickness and surface morphology of the Cu layer were investigated. The degrees of adhesion to the substrate were similar for the electroless-plated Cu layers formed by conventional Pd activation and those formed by the Ag nanosol.
An accurate plate theory for assessing sandwich structures is of interest in order to provide precise results. Hence, this paper develops Layer-Wise (LW) theory for reaching precise results in terms of buckling and vibration behavior of Functionally Graded Carbon Nanotube-Reinforced Composite (FG-CNTRC) annular nanoplates. Furthermore, for simulating the structure much more realistic, its edges are elastically restrained against in-plane and transverse displacement. The nano structure is integrated with piezoelectric layers. Four distributions of Single-Walled Carbon Nanotubes (SWCNTs) along the thickness direction of the core layer are investigated. The Differential Quadrature Method (DQM) is utilized to solve the motion equations of nano structure subjected to the electric field. The influence of various parameters is depicted on both critical buckling load and frequency of the structure. The accuracy of solution procedure is demonstrated by comparing results with classical edge conditions. The results ascertain that the effects of different distributions of CNTs and their volume fraction are significant on the behavior of the system. Furthermore, the amount of in-plane and transverse spring coefficients plays an important role in the buckling and vibration behavior of the nano-structure and optimization of nano-structure design.
In our report a relatively simple process for fast nano-texturing of p-type(100) CZ- silicon surface using silver catalyzed wet chemical etching in aqueous hydrofluoric acid (HF) and hydrogen peroxide solution($H_2O_2$) at room temperature. The wafers were saw-damaged by NaOH(6 wt%) at $60^{\circ}C$ for 150s. To obtain a nano-structured black surface, a thin layer of silver with thickness of 1 - 10 nm was deposited on the surfaces by evaporation system. After this process the samples were etched in HF : $H_2O_2$ : $H_2O$ = 1:5:10 at room temperature for 80s - 220s. Due to the local catalytic of the Ag clusters, this treatment results in the nano-scale texturing on the surface. This resulted in average reflectance values less than 9% after the silver on the surface of the wafers were removed.
Growing attention has been given to sterilizing and antibacterial effects of nano-silver, recently. Nano-silver solution can be applied to the heat exchanger in an air conditioner to prevent bad smell or bacteria. The present study is directed at the nozzle spray characteristics over a heat exchanger. This problem is of particular interest in the design of a nano-silver HVAC system. The effects of nozzle position and flow rate on the spray area over a horizontal surface have been investigated for various nozzles. The results obtained indicate that spray area is increased as the height of spray position is increased or mass flow rate is increased. The wetted area over a practical heat exchanger is also studied at a given nozzle height. It is found that the wetted area is gradually increased with an increase in the flow rate. However, the effect of flow rate on the wetted area is a little affected by flow rate in the range of too much flow rate. It is also found that the wetted area is decreased as the inclination angle of a heat exchanger is increased.
Kim, Sun-Woog;Kim, Hyeon-Cheol;Kim, Jun-Seop;Kim, Hyun-Ju;Bae, Dong-Sik
한국세라믹학회지
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제45권6호
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pp.320-323
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2008
The preparation of $Zn_xMn_{1-x}Fe_2O_4$ nanoparticles in an Igepal CO-520-cyclohexane water reverse micelle solution has been studied. The transmission electron microscopy and X-ray diffraction pattern analyses revealed the resulting particles to be $Zn_xMn_{1-x}Fe_2O_4$. The average size and distribution of the synthesized particles calcined at $500^{\circ}C$ for 5 h were in the range of 10 to 20 nm and broad, respectively. The phase of the synthesized particles was crystalline, the magnetic behavior of the synthesized particles was ferromagnetic. The effect of the synthesis parameters, such as the molar ratio of water to surfactant and calcination temperature, is discussed.
Hard chrome plating has been used in surface hard coating over 50 years both for applying hard coating and re-building of worn components. Hard chrome plating solution and mist pollute environment with very toxic $Cr^{6+}$(hex-Cr) known as carcinogen which causes lung cancer, High velocity oxy-fuel (HVOF) thermal spray coatings of WC base cermet and Co-alloy powders are the most promising candidates for the replacement of the traditional hard chrome plating. Surface properties, wear, and friction behaviors of micron size Co-alloy (T800) and micron size WC-l2Co (WC-Co) have been studied for the application as hard coatings. The temperature dependence of wear and friction behaviors of T800 and WC-Co have been investigated at the temperature of $25^{\circ}C$ and $538^{\circ}C$ for the application to high speed spindle.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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