A research article published in Journal coating

https://www.mdpi.com/2079-6412/9/10/631

A Rapid Synthesis of Mesoporous Mn₂O₃ Nanoparticles for Supercapacitor Applications

Abstract

Mn₂O₃ nanomaterials have been recently composing a variety of electrochemical systems like fuel cells, supercapacitors, etc., due to their high specific capacitance, low cost, abundance and environmentally benign nature. In this work, mesoporous Mn₂O₃ nanoparticles (NPs) were synthesized by manganese acetate, citric acid and sodium hydroxide through a hydrothermal process at 150 °C for 3 h. The synthesized mesoporous Mn₂O₃ NPs were thoroughly characterized in terms of their morphology, surfaces, as well as their crystalline, electrochemical and electrochemical properties. For supercapacitor applications, the synthesized mesoporous Mn₂O₃ NP-based electrode accomplished an excellent specific capacitance (C_sp) of 460 F·g⁻¹ at 10 mV·s⁻¹ with a good electrocatalytic activity by observing good electrochemical properties in a 6 M KOH electrolyte. The excellent C_sp might be explained by the improvement of the surface area, porous surface and uniformity, which might favor the generation of large active sites and a fast ionic transport over the good electrocatalytic surface of the Mn₂O₃ electrode. The fabricated supercapacitors exhibited a good cycling stability after 5000 cycles by maintaining ~83% of C_sp. 

Keywords: Mn₂O₃; mesoporous materials; electrochemical characterizations; electrode; supercapacitors

देशको सडक यातायातको दुर्दषा र दुर्घटना

देशको सडक यातायातको दुर्दषा र दुर्घटना

हालैको सप्तरी, गुल्मी र उदयपुरमा लगातार भएको सडक दुर्घटनाले देश बासीहरु मात्रै होइन, देश बाहिर बस्ने नेपालीहरु पनि पिडाले मरमाहत भएका छन् । हाम्रो देशमा प्रायः हरेक हप्ता सडक दुर्घटना भएको सुनिन्छ । साना दुर्घट्ना भयो भने कसैलाई मतलब हुदैन । ठुलो दुर्घटना भयो भने तत्कालै एउटा छानबिन वा जाचबुझ समीति गठन गरि दिएर झाडा टार्ने काममा सरकारले ढिलो चाहि गर्दैन । कुनै जाचबुझ समितिको प्रतिबेदन सार्बजनिक हुन्छ भने कुनै समितिको प्रतिबेदन सार्वजनिक भएको थाहा पनि हुदैन । ति समीतिहरुले पेश गरेको प्रतिबेदनको सुझावहरुको कार्यन्वयन गर्ने निकायहरुले चासो पनि राख्दैन । यदि कार्यन्वयन कार्य नै भयो भने पनि केहि दिन ट्राफिक प्रहरीले बसहरु लाई नागढुंगामा चेकजाच गरेको जस्तो गर्छ र केहि दिन पछी छोडी दिन्छ र अर्को भयानक दुर्घटनाको प्रतिक्षा गर्न थाल्छन् । यसरी प्रतिबेदनको सुझावहरुलाई कार्यन्वयन गरि ठोस निकास निस्किदैन त्यस को लागि दीर्घकालीन अबधारणा बनाएर अगाडी बढ्नुपर्ने आवश्यक भैसकेको छ।

केहि बर्ष पहिला पनि नेता मदन भण्डारी को सडक दुर्घटनामा ज्यान गुमाएकै हो र केहि महिना अगाडी पनि भूतपूर्व गृहमन्त्री तथा मुख्य सचिव माधब घिमिरेको सडक दुर्घटनामा मृत्यु भएको थियो । यस बाट के प्रमाणित हुन्छ भने सूरक्षित सडक सन्जाल सर्बसाधरणको लागि मात्रै न भइ विशिष्ट ब्यक्ति देखि लिएर अतिविशिष्ट ब्यक्तिहरु  पनि यहि सडकमा यात्रा गर्नुपर्दछ । ति विशिष्ट र अतिविशिष्ट ब्यक्तिहरु आफ्नो कार्यकालमा नेपालको सडक सन्जालको स्तर उन्नतिका लागि अलिकति महत्व दिएर अझै ठोस कार्य गरेको भए, आज जुन दुख:द समाचारहरु सुनिन्छ, त्यो सुन्नु पर्ने थिएन ।  त्यसले हाल उच्च ओहदामा पदासिन महानुभावहरुले पनि आफ्नै कार्यकालमा नेपालको द्रुत मार्ग र सूरक्षित सडकसन्जालको स्तर उन्नतिका ठोस कार्यबारेमा स्मरणगर्नु हुनेछ भने आशा गरौ ।

हुनत: सडक दुर्घटना हाम्रो देशमा मात्रै हुदैन विश्वका अरु देशमा पनि हुने गरेको छ । विश्वमा सडक दुर्घटनाको तथ्यांक हेर्ने हो भने अविकसित देशहरुमा सबैभन्दा बढी सडक दुर्घटनाहरु हुने गरेको छ, भने बिकशित देशहरुमा सडक दुर्घट्ना अत्यन्त कम हुने गरेको पाइन्छ । सन् २०१५ मा “SM Journal of Public Health and Epidemiology” नामक जर्नलमा प्रकाशित लेख अनुसार विश्वमा लगभग १३ लाख मानिसहरु सडक दुर्घटनामा परेर ज्यान गुमाउने गरेका छन् । त्यसै गरि सन् २०१६ मा “Road Accident Statistics in India” को तथ्यांक हेर्दा विश्वमा सबै भन्दा बढी भारतमा एक बर्ष मा १ लाख ३० हजार भन्दा बढी को ज्यान सडक दुर्घटनामा गएको छ, भने हरेक ४ मिनटमा एक जना को ज्यान सडक दुर्घटनामा जाने गरेको छ । त्यसै गरि नेपालमा सडक दुर्घटनाको तथ्यांक अनुसार लगभग प्रतेक बर्ष २००० भन्दा बढीको ज्यान सडक दुर्घटनाबाट जाने गरेको छ र त्यो दर हरेक बर्ष डर लाग्दो तरिकाले बढ्दै गैरहेको छ । क्षेत्रफल् र जनसंख्याको अनुपातमा भारत संग तुलना गर्ने हो भने नेपालमा सडक दुर्घटनाको स्थिति एकदम डरलाग्दो रहेको छ ।

 सडक दुर्घटना हुनुमा मुख्य कारक तत्व देशको भोगोलिक बनौट, सडकको बनावट को साथै सडक लेन र ट्राफिक अनुशासन नै हो । भोगोलिक अबस्था र सडक बनावट को कुरा गर्ने हो भने, हाम्रो देशको भोगोलिक अबस्था दक्षिण कोरिया सित ठ्याक्कै मिल्छ । तर सडक बनावटको कुरा गर्ने हो भने हाम्रो देशको भन्दा ठ्याक्कै बिपरित छ । हाल म अध्ययनरत छोन्बुक राष्ट्रिय विश्वविद्यालय दक्षिण कोरिया को झोलाबुक्दो प्रदेश प्रदेशको राजधानी हो, जन्जु । हालै जन्जु बाट दक्षिण कोरियाकै अर्को शहर योसु सम्मको दुई घण्टाको यात्रामा धेरै कुरा अध्ययन गर्ने मौका पाएको थिए । जन्जु बाट यात्रा प्रारम्भ गर्दा पहाडै पहाड़ भएर सडकको संजाल रहेको छ । लाग्थ्यो काठमाडौँ बाट पोखरा गईरहेको तर फरक यति थियो कि सडकको बनावट । हाम्रो देश नेपालमा एक लेनको साँगुरो सडक नदीको किनारै किनार नागबेली आकार मै बनाउनु पर्छ भने जस्तो मान्यता रहेको पाइन्छ । तर यहाँ सडक भनेको कम्तीमा २-३ लेनको एक तर्फी सिधा हुनुपर्छ, चाहे बीचमा जंगल आयोस कि पहाड आओस, बाटो लगभग १८० डिग्रीको कोण र एकतर्फी हुनैपर्ने रहेको पाइन्छ । दुई घण्टाको यात्रामा हरेक १० देखि १५ मिनेटमा पहाड़ आऊथ्यो तर सडक सिधै हुन्थ्यो । पहाड़मा प्वाल गरेर टनेल बनाएको हुन्थ्यो चाहे त्यो टनेल ५ मिटर होस् कि १ किलोमिटर किन न होस्, तर सडक बाङ्गो हुने कुरै  थिएन । सडक हाम्रो देश जस्तो नदीको किनारै किनार पनि थिएन । त्यस्तो सडकमा दुर्घटनाको सम्भावना अत्यन्त न्यून हुने गरेको र भए पनि सामान्य चोटपटक मात्रै हुने गरेको पाइन्छ र दुर्घटनामा मान्छे को ज्यान जाने कुरै भएन ।

त्यही दुई घण्टाको यात्रामा मैले मनमनै धेरै कुरा सम्झे, हाम्रो देशको सडकलाई सम्झे अनि हाम्रो देशको प्राबिधिकहरुलाई सम्झे । हाम्रो देशमा प्राबिधिकहरु के आधारमा  सम्भाव्यता अध्ययन गर्छन होला? खाली बजेटको अभाबलाई मात्रै हेर्ने कि मानब जिबनको महत्वलाई पनि हेर्ने ? बजेटको अभाबमा बरु सडक बन्दैन भने न बनोस तर दैनिक रुपमा अनाहकमा मान्छे मार्ने सडक चाहि न बनाओस भनेर मनमनै सोचे र भने पनि । थुप्रै प्राबिधिक, नीति निर्माता, उच्च ओहदामाबस्ने कर्मचारी, नेताहरु विदेश भ्रमणमा गएर यस्ता संरचना न हेरेका पकै छैन होला । तै पनि हाम्रो देशमा पनि यस्ता सडकहरु बन्दैन । अब भविस्यमा बन्ने सडकको सम्भाव्यता अध्ययन राम्रो संग होस् र त्यही अनुरुप सडक निर्माण होस् । सडक चाही मान्छे मार्ने उध्योग न होस् भने आशा गर्न गरौ ।

सडक को लेन अनुसासन को कुरा गर्ने हो भने दक्षिण कोरियामा आश्चर्यजनक रहेको छ । विश्वविद्यालयमा अध्ययनको पहिलो दिन अभिमुखीकरण कार्यक्रममा ट्राफिक नियमको बारेमा बिशेष प्रस्तुतीकरण गरेको थियो । यहाँ सडक कम्तीमा २-३ लेनको  एकतर्फी सिधा हुन्छ र एक लेन बाट अर्को लेनमा गाडी जान पनि सिग्नल दिएर जानु पर्ने नियम रहेको छ । नियम पालन गर्ने गरेको छ कि छैन भने कार्यालय मा बसी बसी सी सी भी बाट हेर्ने गरेको हुन्छ र सडक मा ट्राफिक प्रहरी देखिदैन । रातोबतीको सिग्नल क्रस गरेको खण्डमा तर घर पुग्नु भन्दा अगाडी नै जरिबानाको रसिद घर आइपुग्छ र त्यो पनि ढाडसक्ने जरिबाना हुन्छ । त्यहि भएर लेन अनुसासन पालना न गर्ने को संख्या अति न्यून रहेको हुन्छ ।

यहाँ को बसाइँ अर्को कुरा के अनुभब गरे भने, यहाँ सबै शिक्षित भएर होला, जेब्रा क्रसिङ बाहेक अरु ठाउबाट सडक पार गर्दैन चाहे जतिसुकै ढिलो किन न होस् । यति सम्म मैले देखेको छु कि राति ११ बजे को छ, रोडमा गाडी चलेको छैन सुनसान छ, त्यैपनि बाटो काट्न लाई हरियो बतीको प्रतिक्षा गर्ने गर्छन । त्यही नियम गाडी चालकहरु लाई पनि देखेको छु । अर्को तिर बाट गाडी आए पनि न आए पनि रातो बती बल्यो कि रोकी हाल्ने गर्छन र कहिले ओभरटेक गर्ने गरेको प्रायः देखिदैन । अर्को कुरा सडकमा  होर्न बजाउने चलन छैन । सबारी चालकले जहिले पनि पैदल यात्रीलाई सडक पार गर्न मा प्राथमिकता दिने गरेको देखेको छु । काठमाण्डौ भन्दा धेरै गाडीहरु गुड्ने गर्दछन तर ट्राफिक जाम प्राय हुदैन । त्यसै गरि सिटी बसहरु तोकिएको समयमा आउने र जाने गरेको हुन्छ । अनि बसको यात्रामा यात्रीहरु शान्त संग बसेर मोबाइलमा आफै व्यस्त रहने गरेको देखेर अनौठो अनुभब गरे ।

अनि आफ्नो देशको बारेमा सोच्छु । हाम्रो देश कहिले यस्तो बिकसित होला ? कहिले सडक संजाल यस्तो गुणस्तर को होला ? अनि कहिले सम्म देशका नागरिकहरु अनाहकमा सडक दुर्घटनामा ज्यान गुमाउलान, कसैले भन्न सक्दैन ।

देब कुमार शाह

PhD Research Scholar

हाल: छोन्बुक राष्ट्रिय विश्वविद्यालय, दक्षिण कोरिया

मिति: २०७३/१०/११ 

A article published in Nanoscience and Nanotechnology Letters

https://www.ingentaconnect.com/content/asp/nnl/2019/00000011/00000002/art00002%3bjsessionid=6k8g6c3na3q9i.x-ic-live-02

Effect of Ag Doping in Double Antireflection Layer on Crystalline Silicon Solar Cells

Authors: Shah, Deb Kumar; Han, Su Yong; Akhtar, Shaheer M.; Yang, O-Bong; Kim, Chong Yeal

Source: Nanoscience and Nanotechnology Letters, Volume 11, Number 2, February 2019, pp. 159-167(9)

Publisher: American Scientific Publishers

DOI: https://doi.org/10.1166/nnl.2019.2864

Abstract:

This paper describes the architecture for designing double layer antireflection (AR) deposition on crystalline Si solar cells and demonstrates their optical, structural and photovoltaic properties. Zinc oxide (ZnO) and silver (Ag) doped ZnO were used to create a double AR layer on crystalline Si solar cells using a simple sol–gel technique followed by annealing. For double AR layer deposition, ZnO and Ag-doped ZnO precursors were coated one by one through spin coating technique at 3000 rpm for 30 s followed by annealing at 500 C for 4 h. The double ZnO/Ag-doped ZnO AR on Si wafer showed the considerable decrease in the average reflectance of ∼7.13% in the wavelength range of 400–1000 nm. Whereas, single ZnO and Ag-doped ZnO AR layer on Si wafer presented low average reflectance of ∼10.5% and 8.67% in the wavelength range of 400–1000 nm, respectively. The sheet resistance measurement reveals that double ZnO/Ag-doped ZnO AR on Si wafer displayed lower resistance as compared to bare Si wafer and single ZnO AR on Si wafer. The optimal double ZnO/Ag-doped ZnO AR on Si wafer with low reflectance and good surface properties can be a promising candidate for fabricating high performance Si solar cells with low cost.

Keywords: ANTIREFLECTION LAYER; DOUBLE LAYER; OPTICAL PROPERTIES; SI SOLAR CELLS; ZNO/AG-DOPED ZNO