Sharif, Humaira;Khadimallah, Mohamed A.;Naeem, Muhammad Nawaz;Hussain, Muzamal;Hussain, Sajjad;Tounsi, Abdelouahed
Advances in nano research
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제10권3호
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pp.221-234
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2021
During the previous few years, phenomenon of bioconvection along with the use of nanoparticles showed large number of applications in technological and industrial field. This paper analyzed the bioconvection phenomenon in magnetohydrodynamic boundary layer flow of a Powell-Eyring nanoliquid past a stretchable cylinder with Cattaneo-Christov heat flux. In addition, the impacts of chemical reaction and heat generation/absorption parameter are considered. By the use of appropriate transformation, the governing PDEs (nonlinear) have been transformed and formulated into nonlinear ODEs. The resulting nonlinear ODEs subjected to relevant boundary conditions are solved analytically through homotopy analysis method which is programmed in Mathematica software. Graphical and numerical results versus physical quantities like velocity, temperature, concentration and motile microorganism are investigated under the impact of physical parameters. It is noted that velocity profile enhances as the curvature parameter A and Eyring-Powell fluid parameter M increases but a decline manner for large values of buoyancy ratio parameter Nr and bio-convection Rayleigh number Rb. In the presence of Prandtl number Pr, Eyring-Powell fluid parameter M and heat absorption parameter , temperature profile decreases. Nano particle concentration profile increases for increasing values of magnetic parameter Ha and thermophoresis parameter Nt. The motile density profile has revealed a decrement pattern for higher values of bio-convection Lewis number Lb and bio-convection peclet number Pe. This study may find uses in bio-nano coolant systems, advance nanomechanical bio-convection energy conversion equipment's, etc.
The steam reformer for hydrogen production from methane is studied by a numerical method. Langmuir- Hinshelwood model is incorporated for catalytic surface reactions, and the pseudo-homogeneous model is used to take into account local equilibrium phenomena between a catalyst and bulk gas. Dominant chemical reactions are Steam Reforming (SR) reaction, Water-Gas Shift (WGS) reaction, and Direct Steam Reforming (DSR) reaction. The numerical results are validated with experimental results at the same operating conditions. Using the validated code, parametric study has been numerically performed in view of the steam reformer performance. As increasing a wall temperature, the fuel conversion increases due to the high heat transfer rate. When Steam to Carbon Ratio (SCR) increases, the concentration of carbon monoxide decreases since WGS reaction becomes more active. When increasing Gas Hourly Space Velocity (GHSV), the fuel conversion decreases due to the heat transfer limitation and the low residence time. The reactor shape effects are also investigated. The length and radius of cylindrical reactors are changed at the same catalyst volume. The longer steam reformer is, the better steam reformer performs. However, system energy efficiency decreases due to the large pressure drop.
Selenium (Se)-rich binary Cu-Se and In-Se nanoparticles (NPs) were synthesized by a modified heat-up method at low temperature ($110^{\circ}C$) using the gum exudates from a cherry blossom tree. Coating of CISe absorber layer was carried out using Se-rich binary Cu-Se and In-Se NPs ink without the use of any external binder. Our results indicated that the gum used in the synthesis played beneficial roles such as reducing and capping agent. In addition, the gum also served as a natural binder in the coating of CISe absorber layer. The CISe absorber layer was integrated into the solar cell, which showed a power conversion efficiency (PCE) of 0.37%. The possible reasons for low PCE of the present solar cells and the steps needed for further improvement of PCE were discussed. Although the obtained PCE is low, the present strategy opens a new path for the fabrication of eco-friendly CISe NPs solar cell by a relatively chief non-vacuum method.
Alternative control schemes for an Advanced High Temperature Reactor system consisting of a reactor, an intermediate heat exchanger, and a secondary heat exchanger (SHX) are presented in this paper. One scheme is designed to control the cold outlet temperature of the SHX ($T_{co}$) and the hot outlet temperature of the intermediate heat exchanger ($T_{ho2}$) by manipulating the hot-side flow rates of the heat exchangers ($F_h/F_{h2}$) responding to the flow rate and temperature disturbances. The flow rate disturbances typically require a larger manipulation of the flow rates than temperature disturbances. An alternate strategy examines the control of the cold outlet temperature of the SHX ($T_{co}$) only, since this temperature provides the driving force for energy production in the power conversion unit or the process application. The control can be achieved by three options: (1) flow rate manipulation; (2) reactor power manipulation; or (3) a combination of the two. The first option has a quicker response but requires a large flow rate change. The second option is the slowest but does not involve any change in the flow rates of streams. The third option appears preferable as it has an intermediate response time and requires only a minimal flow rate change.
한국정보디스플레이학회 2009년도 9th International Meeting on Information Display
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pp.49-49
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2009
Phosphors with oxide host material, YAG:$Ce^{3+}$ and $(Ca,Sr,Ba)_2SiO_4:Eu^{2+}$ yellow phosphor, has been used for LED applications. The WLEDs using these phosphors are widely used for LCD backlighting, automobile, and general lighting applications since they have high conversion efficiency and good thermal and chemical stability which can meet necessary life time of LED products up to now. With advances of LED chip technology, the external quantum efficiency and driving current in chip get higher so that the phosphors for high power chip are required to maintain high conversion efficiency and stability at high temperature due to the heat dissipated from LED chips. In addition, higher color rendering index of LED lighting and color reproducibility of LCD than those of LEDs with single yellow phosphors are required. In order to overcome these technical issues rising from evolution of LED technology, new phosphors are in demand and nitride phosphors, one of the promising new candidate materials, will be discussed here.
Under concentrated illuminations, the solar cells show higher efficiencies mainly due to an increase of the open circuit voltage. In this study, InGaP/InGaAs/Ge triple-junction solar cells have been grown by a low pressure metalorganic chemical vapor deposition. Photovoltaic characteristics of the fabricated solar cells are investigated with a class A solar simulator under concentrated illuminations from 1 to 100 suns. Ideally, the open circuit voltage should increase with the current level when maintained at the same temperature. However, the fabricated solar cells show degraded open circuit voltages under high concentrations around 100 suns. This means that the heat sink design is not optimized to keep the cell temperature at $25^{\circ}C$. To demonstrate the thermal degradation, changes of the device performance are investigated with different bonding conditions and heat sink materials.
PEMFC(Proton Exchange Membrane Fuel Cell) 차량은 미래 청정수송기관으로 각광받고 있지만 수소스테이션의 인프라부족으로 현재는 수소를 공급해주는 연료개질기를 함께 장착하여 구동하여야 한다. 탄화수소연료로부터 수소를 생산하는 연료개질기를 대상으로 다양한 연구가 진행되어왔는데 기존연구에서는 열적중립 조건의 ATR(Auto-Thermal Reformer) 반응기에 대해 집중적으로 분석하거나 공정최적화부문에서 최대수소생산을 목표로 주로 열효율을 목적함수로 설정하여 평가해 왔다. 본 연구에서는 100 kW PEMFC용 연료개질기를 대상으로 간단한 소형시스템을 얻기 위해 외부 유틸리티가 필요없는 단열열교환망으로 구성된 조건에서 기존 열효율이 아닌 수소효율을 새로이 정의하여 가솔린, LPG, 디젤 각 연료에 대해 최적운전조건을 도출하였다. 가솔린의 경우 기존 비교문헌보다 9.43% 연료절감효과를 얻음으로써 제안한 목적함수의 타당성을 입증하였고, 추가적으로 수소효율 및 열교환량, 열교환면적에 대한 민감도 분석을 실시하였다. 마지막으로 제안한 시스템을 한국시장에 적용할 경우 LPG 연료를 사용하는 연료개질기가 가장 경제적임을 알 수 있었다.
Irradiation of gold nanorods (GNRs) with laser light corresponding to the longitudinal surface plasmon oscillation results in rapid conversion of electromagnetic energy into heat, a phenomenon commonly known as the photothermal effect of GNRs. Herein, we propose a facile strategy for increasing the photothermal conversion efficiency of GNRs by integration to form graphene oxide (GO) nanocomposites. Moreover, conjugation of iron oxide (IO) with the GO-GNR nanohybrid allowed magnetic enrichment at a specific target site and the separated GO-IO-GNR assembly was rapidly heated by laser irradiation. The present GO-IO-GNR nanocomposites hold great promise for application in various biomedical fields, including surface enhanced Raman spectroscopy imaging, photoacoustic tomography imaging, magnetic resonance imaging, and photothermal cancer therapy.
In the present work, the effect of a flow maldistribution on the thermal and conversion response of 8 monolith catalytic converter is Investigated. To achieve this goal, a combined chemical reaction and multi-dimensional fluid dynamic mathematical model has been developed. The present results show that flow uniformity within the monolith brick has 8 great impact on light-off performance of the catalytic converter. In the case of lower flow uniformity, large portions of the monolith remain cold due to locally concentrated high velocities and CO, HC are unconverted during warm-up period, which loads to retardation of light-off. It has been also found that the heat-up pattern of the monolith ill similar to the flow distribution profile, In the early stage of the reaction. It may be concluded that flow maldistribution can cause a significant retardation of the light-off and hence can eventually worsen tho conversion efficiency of automotive catalytic converter.
Kwak, Jun Young;Jung, Young Hee;Park, Juyun;Kang, Yong-Chul;Kim, Yeong Il
대한화학회지
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제65권2호
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pp.125-132
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2021
An electrochromic nickel oxide thin film was fabricated on a flexible PET/ITO substrate using a nanocrystallite- dispersed coating sol and bar coater. Nanocrystalline NiOx of 3-4 nm crystallite size was first synthesized by base precipitation and thermal conversion. This NiOx nanocrystallite powder was mechanically dispersed in an alcoholic solvent mixed with a silane binder to prepare a coating sol for thin film. This sol method is different from the normal sol-gel method in that it does not require the conversion of precursor by heat treatment. Therefore, this method provides a very facile method to prepare NiOx thin films on any kind of substrate and it can be easily applied to mass production. The electrochromic performance of this NiOx thin film on PET/ITO electrode with a thickness of about 400 nm was investigated in a nonaqueous LiClO4 electrolyte solution by cyclic voltammetric and repeated chronoamperometric measurements in conjunction with spectrophotometry. The visible light modulation of 44% and the colorization efficiency of 41 ㎠/C at 550 nm were obtained at the step potentials of -0.8/+1.2 V vs Ag and a duration of 30 s.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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