Steric-effect-induced enhancement of electrokinetic energy conversion efficiency in curved nanochannels with rectangular sections at high zeta potentials
Steric-effect-induced enhancement of electrokinetic energy conversion efficiency in curved nanochannels with rectangular sections at high zeta potentials
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高zeta电位下矩形截面弯曲纳米通道中空间效应诱导的动电能量转换效率增强
DOI：
10.1016/j.colsurfa.2020.124558
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发表时间：
2020-04
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Chunhong Yang
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Yongbo Liu;Yongjun Jian;Chunhong Yang
在这项工作中，我们研究了在弯曲的矩形纳米通道在高zeta电位的电动能量转换，打算提高电动发电的效率。正如我们所证明的，几何效应可以有一个重要的作用，在调查的转换效率。此外，我们还考虑了空间位阻效应（有限离子尺寸效应）对能量转换效率的影响，这种影响是不可忽视的，特别是在高表面电位下。利用有限差分法得到了相应效率的数值解。我们的研究结果表明，在优化的参数范围内，转换效率可以提高高达50%，通过考虑空间效应的影响。此外，转换效率η随矩形截面曲率比δ的增大而增大，随矩形截面长宽比AR的增大而减小。这些结果对估计和设计更有效的动电能转换装置是有用的。
In this work, we investigate the electrokinetic energy conversion in curved rectangular nanochannels at high zeta potentials, intending to increase the efficiency of electrokinetic generation. As we demonstrate, the geometry effect can have an important role in the investigations of the conversion efficiency. In addition, we consider the influences of steric effect (the effect of finite ion size) on the energy conversion efficiency, which is significant and can’t be ignored, especially at high surface potentials. The finite difference method is used to obtain numerical solutions for the corresponding efficiency. Our results show that, within optimized parameters ranges, the conversion efficiency can be increased by up to 50 percent by considering the influences of the steric effect. Additionally, the conversion efficiencyηshows a increasing trend with the curvature ratioδand a reversed trend with the aspect ratioARof the rectangular cross section. These results are useful for estimating and designing more effective electrokinetic energy conversion devices.
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影响因子：
3.5
作者：
P. Sinha;G. J. Valco;Sadhana Sharma;Xuewu Liu;M. Ferrari
通讯作者：
P. Sinha;G. J. Valco;Sadhana Sharma;Xuewu Liu;M. Ferrari
影响因子：
3.9
作者：
Bandopadhyay, Aditya;Chakraborty, Suman
通讯作者：
Chakraborty, Suman
弯曲矩形微通道中电磁流体动力 (EMHD) 流的熵产生
DOI：
10.1016/j.ijheatmasstransfer.2018.06.147
发表时间：
2018-12-01
影响因子：
5.2
作者：
Liu, Yongbo;Jian, Yongjun;Tan, Wenchang
通讯作者：
Tan, Wenchang
聚电解质接枝纳米通道中粘弹性流体的动电能量转换效率
影响因子：
5.8
作者：
Jian, Yongjun;Li, Fengqin;Yang, Liangui
通讯作者：
Yang, Liangui
DOI：
10.3390/s18061683
发表时间：
2018-05-24
期刊：
Sensors (Basel, Switzerland)
影响因子：
--
作者：
Valenzuela-Delgado M;Flores-Fuentes W;Rivas-López M;Sergiyenko O;Lindner L;Hernández-Balbuena D;Rodríguez-Quiñonez JC
通讯作者：
Rodríguez-Quiñonez JC