Обчислювальне моделювання поверхнево-модифікованої вуглецевої нанотрубки для низькотемпературного паливного елементу
| Автори | Susmita Singh1 , Kinsuk Giri2 , Aadrita Chaudhuri1 , Somerup Ponda1 |
| Приналежність |
1 Department of Chemistry, Amity Institute of Applied Sciences, Amity University, Kolkata, Major Arterial Road (South-East), AA II, Rajarhat, Newtown, West Bengal, 700135 India 2 Department of CSE, National Institute of Technical Teachers' Training & Research Kolkata, Block-FC, Sector-III, Salt Lake City, Kolkata – 700106, West Bengal, India |
| Е-mail | ssingh@kol.amity.edu |
| Випуск | Том 14, Рік 2022, Номер 3 |
| Дати | Одержано 24 березня 2022; у відредагованій формі 22 червня 2022; опубліковано online 30 червня 2022 |
| Посилання | Susmita Singh, Kinsuk Giri, Aadrita Chaudhuri, та ін., Ж. нано- електрон. фіз. 14 № 3, 03014 (2022) |
| DOI | https://doi.org/10.21272/jnep.14(3).03014 |
| PACS Number(s) | 61.48.De |
| Ключові слова | Паливний елемент (3) , Модифікація поверхні, Вуглецева нанотрубка (6) , Моделювання (75) . |
| Анотація |
Обчислювальне моделювання відіграє ключову роль для підвищення продуктивності PEMFC (Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell, паливний елемент з полімерно-електролітною мембраною). Помічено, що шар каталізатора паливного елементу створює багато проблем з точки зору моделювання. Він складається зі складного багатофазного наноструктурованого пористого матеріалу, який важко охарактеризувати. Вуглецеві нанотрубки (CNTs) є чудовою опорною структурою для шару анодного каталізатора завдяки своїм електричним, механічним та термічним властивостям, а також величезному потенціалу застосувань. Серед різних методів функціоналізації іонне опромінення виявилося виключно ефективним методом для модифікації та адаптації властивостей CNTs, особливо багатостінних вуглецевих нанотрубок (MWCNTs), шляхом створення дефектів і контрольованого регулювання структури. Оскільки функціоналізація методом опромінення все ще знаходиться на стадії інтенсивного розвитку, поєднання нових та оптимізованих матеріалів з високою електрокаталітичною активністю та оптимізація умов для цього методу, як очікується, призведе до значного підвищення продуктивності, ефективності та економічності. Обчислювальне моделювання дає змогу систематично моделювати й оптимізувати умови функціоналізації, що полегшило б отримання нового електрокаталітичного матеріалу. Крім того, моделювання функціоналізації CNTs дає глибоке розуміння структури та трансформації CNTs під час іонного опромінення. Цю модель можна використовувати для прогнозування електрокаталітичної активності електрода як функції фізичних характеристик, таких як внутрішня активність каталізатора. Дана робота демонструє обчислювальне моделювання модифікованого шару каталізатора для системи паливних елементів PEM з використанням мов програмування MATLAB і PYTHON. |
|
Перелік посилань |
Інші статті цього номера
1) Дослідження ефективності перовскітного сонячного елементу на основі безсвинцевого змішаного галогеніду Cs2TiI6 – xBrx (x = 1 до 5) [03001-1-03001-5]2) Якість поверхневих вод притоків, що протікають через два райони, Хошимін, В'єтнам [03002-1-03002-5]
3) Зворотні діоди для підвищення ефективності сонячної панелі для певного модуля [03003-1-03003-4]
4) Продуктивність мембран Nata de Bamboo та Nata de Chayote як сепараторів цинк-вуглецевих акумуляторів [03004-1-03004-5]
5) Наночастинки оксидів перехідних металів для виробництва біопалива [03005-1-03005-4]
6) Проект малошумного підсилювача з поточною архітектурою повторного використання та методом попереднього спотворення для наноелектронних датчиків, які працюють на частоті 2,4 ГГц [03006-1-03006-5]
7) Дослідження характеристик радіоканалу в терагерцовому діапазоні [03007-1-03007-5]
8) Кількісне співвідношення між константою Гамакера та кутом контакту з водою із співвідношенням sp2/sp3 та вмістом водню у тонкій плівці гідрогенізованого алмазоподібного вуглецю [03008-1-03008-5]
9) Модифікований одностінними вуглецевими нанотрубками (SWCNTs), Ketjen Black (KB) і наночастинками золота (AuNPs) скловуглецевий електрод для високоселективного визначення дофаміну [03009-1-03009-5]
10) Електрохімічна реакція аскорбінової кислоти за допомогою вугільного електрода з трафаретним друком [03010-1-03010-4]
11) Система стеження за викраденими автомобілями на основі електронного блоку керування [03011-1-03011-5]
12) Оптимізація матеріалу транспортного шару дірок для ефективного сонячного елемента на основі безсвинцевого подвійного перовскіту Cs2AgBiBr6 за допомогою чисельного моделювання [03012-1-03012-4]
13) Аналіз та проектування надширокосмугового некогерентного трансивера для UWB імпульсного радіозв'язку в терагерцовому діапазоні [03013-1-03013-5]
14) Чисельний аналіз експлуатаційних характеристик різних матеріалів ETL для перовскітних сонячних елементів на основі одногалогенідного цезію-титану (IV) [03015-1-03015-5]
15) Дослідження розподілених генерацій для пом'якшення падіння напруги за допомогою незбалансованого потоку навантаження [03016-1-03016-5]
16) Внесок наноматеріалів у розвиток технології сонячних елементів: огляд [03017-1-03017-5]
17) Недорогий сенсорний вузол для моніторингу тріщин у вихідних трубах з використанням неруйнівного контролю для переробної промисловості [03018-1-03018-5]
18) Проектування та аналіз безперехідного пристрою VTFET для сенсорних додатків [03019-1-03019-5]
19) Конструкція підсилювача з низьким рівнем шуму CMOS Cascode Low Noise Amplifier (CCLNA) для наносенсорних додатків [03020-1-03020-5]
20) Селективний електрохімічний датчик з використанням вугільного електрода з трафаретним друком (SPCE) для виявлення дофаміну в нейтральному стані [03021-1-03021-5]
21) Сонячна сушарка змішаного режиму на основі системи акумулювання прихованого тепла для сушіння міробалану [03022-1-03022-5]
22) Чотирипортова дводіапазонна MIMO-антена у формі квітки 29/39 ГГц міліметрової хвилі для додатків 5G [03023-1-03023-5]
23) Сенсори вуглекислого газу на основі вуглецевих нанотрубок з каталізатором і без нього [03024-1-03024-4]
24) Електронні властивості α-Al2O3 [03025-1-03025-4]
25) Густина заряду та густина станів (DOS) моноклінного ZrO2 з використанням функціоналу Meta-GGA DFT [03026-1-03026-4]
26) Синтез, характеристика та оцінка наночастинок δ-Al2O3, отриманих хімічним методом зі зміною pH [03027-1-03027-4]
27) Нова теорія високого порядку для аналізу температури жолоблення функціонально градуйованих сендвіч-пластин, що спираються на пружну основу [03028-1-03028-8]
28) Промисловий Інтернет речей (IIoT) для оцінки пожежного ризику на основі електронного датчика [03029-1-03029-5]
29) Залежність магнітних властивостей нанокристалів ZnO:Mn від умов синтезу [03030-1-03030-5]
30) Вплив механічних та геометричних характеристик на термічне жолоблення функціонально градуйованих сендвіч пластин [03031-1-03031-6]
31) Дифракція Е-поляризованих фотонів на нескінченній ґратці металевих стрічок [03032-1-03032-5]
32) Oксидування поверхні n-GaAs: морфологічний та кінетичний аналіз [03033-1-03033-7]
