Performance comparison for 12 V lead-carbon hybrid ultracapacitors with substrate-integrated and conventional pasted positive plates

Lead-carbon hybrid ultracapacitors comprise positive lead dioxide plates of the lead-acid battery and negative plates of carbon-based electrical double-layer capacitors (EDLCs). Accordingly, a lead-carbon hybrid ultracapacitor has the features of both the battery and that of an EDLC. In this study, the development and performance comparison between the two types of lead-carbon hybrid ultracapacitors, namely those with substrate-integrated and conventional pasted positive plates, is presented as such a study is lacking in the literature. The study suggests that the faradaic efficiencies for both types of lead-carbon hybrid ultracapacitors are comparable. However, their capacitance values as well as energy and power densities differ significantly. For substrate-integrated positive plate hybrid ultracapacitor, capacitance and energy density values are lower, but power density values are higher than pasted positive plate lead-carbon hybrid ultracapacitors due to their shorter response time. Accordingly, internal resistance values are also lower for substrate-integrated lead-carbon hybrid ultracapacitors. Both types of lead-carbon hybrid ultracapacitors exhibit good cycle life of 100,000 pulse charge-discharge cycles with only a nominal loss in their capacitance values.

On the Origin of Steep I-V Nonlinearity in Mixed-Ionic-Electronic-Conduction-Based Access Devices

Numerical modeling is used to explain the origin of the large ON/OFF ratios, ultralow leakage, and high ON-current densities exhibited by back-end-of-the-line-friendly access devices based on copper-containing mixed-ionic-electronic-conduction (MIEC) materials. Hall effect measurements confirm that the electronic current is hole dominated; a commercial semiconductor modeling tool is adapted to model MIEC. Motion of large populations of copper ions and vacancies leads to exponential increases in hole current, with a turn-ON voltage that depends on material bandgap. Device simulations match experimental observations as a function of temperature, electrode aspect ratio, thickness, and device diameter.

Observation of coherent population trapping in a V-type two-electron system

We observe coherent population trapping (CPT) in a two-electron atom-Yb-174-using the S-1(0), F= 0 -> P-3(1), F `= 1 transition. CPT is not possible for such a transition according to one-electron theory because the magnetic sublevels form a V-type system, but in a two-electron atom like Yb, the interaction of the electrons transforms the level structure into a V-type system, which allows the formation of a dark state and hence the observation of CPT. Since the two levels involved are degenerate, we use a magnetic field to lift the degeneracy. The single fluorescence dip then splits into five dips-the central unshifted one corresponds to coherent population oscillation, while the outer four are due to CPT. The linewidth of the CPT resonance is about 300 kHz and is limited by the natural linewidth of the excited state, which is to be expected because the excited state is involved in the formation of the dark state.

Studies on 12 V substrate-integrated lead-carbon hybrid ultracapacitors

A cost-effective 12 V substrate-integrated lead-carbon hybrid ultracapacitor is developed and performance tested. These hybrid ultracapacitors employ flexible-graphite sheets as negative plate current-collectors that are coated amperometrically with a thin layer of conducting polymer, namely poly-aniline to provide good adhesivity to activated-carbon layer. The positive plate of the hybrid ultracapacitors comprise conventional lead-sheet that is converted electrochemically into a substrate-integrated lead-dioxide electrode. 12 V substrate-integrated lead-carbon hybrid ultracapacitors both in absorbent-glass-mat and polymeric silica-gel electrolyte configurations are fabricated and characterized. It is possible to realize 12 V configurations with capacitance values of similar to 200 F and similar to 300 F, energy densities of similar to 1.9 Wh kg(-1) and similar to 2.5 Wh kg(-1) and power densities of similar to 2 kW kg(-1) and similar to 0.8 kW kg(-1), respectively, having faradaic-efficiency values of similar to 90 % with cycle-life in excess of 100,000 cycles. The effective cost of the mentioned hybrid ultracapacitors is estimated to be about similar to 4 US$/Wh as compared to similar to 20 US$/Wh for commercially available ultracapacitors.

A 1 V supercapacitor device with nanostructured graphene oxide/polyaniline composite materials

Polyaniline and graphene oxide composite on activated carbon cum reduced graphene oxide-supported supercapacitor electrodes are fabricated and electrochemically characterized in a three-electrode cell assembly. Attractive supercapacitor performance, namely high-power capability and cycling stability for graphene oxide/polyaniline composite, is observed owing to the layered and porous-polymeric-structured electrodes. Based on the materials characterization data in a three-electrode cell assembly, 1 V supercapacitor devices are developed and performance tested. A comparative study has also been conducted for polyaniline and graphene oxide/polyaniline composite-based 1 V supercapacitors for comprehending the synergic effect of graphene oxide and polyaniline. Graphene oxide/polyaniline composite-based capacitor that exhibits about 100 F g(-1) specific capacitance with faradaic efficiency in excess of 90% has its energy and power density values of 14 Wh kg(-1) and 72 kW kg(-1), respectively. Cycle-life data for over 1000 cycles reflect 10% capacitance degradation for graphene oxide/polyaniline composite supercapacitor.

Novel synergistic photocatalytic degradation of antibiotics and bacteria using V-N doped TiO2 under visible light: the state of nitrogen in V-doped TiO2

We report the synthesis of vanadium and nitrogen co-doped TiO2 for photocatalysis mainly emphasizing the state of nitrogen doping into TiO2 in the presence of vanadium ions. Considering the increase in antibiotic resistance developed by microbes due to the excess of pharmaceutical waste in the ecosystem, the photocatalytic activity was measured by degrading an antibiotic, chloramphenicol. A novel experiment was conducted by degrading the antibiotic and bacteria in each other's vicinity to focus on their synergistic photo-degradation by V-N co-doped TiO2. The catalysts were characterized using XRD, DRS, PL, TEM, BET and XPS analysis. Both interstitial and substitutional nitrogen doping were achieved with V-TiO2, showing high efficiency under visible light for antibiotic and bacterial degradation. In addition, the effect of doping concentration of nitrogen and vanadium in TiO2 and catalyst loading was studied thoroughly. Reusability experiments show that the prepared V-N co-doped TiO2 was stable for many cycles.

Turbulence in laminar premixed V-flames

Strong velocity fluctuations had been found in the laminar premixed V-flames. These velocity fluctuations are closely related to the chemical reaction. But the effects of the upstream combustible mixture velocity on the velocity fluctuations inside the flame are quite weak. The probability distribution function (PDF) of the velocity in the centre region of the flame appears "flat top" shaped. By analyzing the experiment results the flame-flow interactions are found to affect the flame not only at large scale in the flow field but also at small scale inside the flame. These effects will give rise to flame generated small scale turbulences.

Implementación de tres métodos de cosecha para la evaluación de producción y calidad en semilla de pasto Brachiaria brizantha. CIAT-6780 c.v Marandu

El presente trabajo tuvo, como objetivo evaluar en términos biológicos y económicos, el efecto de la implementación de 3 métodos de cosecha, (Cosecha normal, cosecha escalonada y recolección del suelo), para la evaluación de producción y calidad en semilla de Brachiaria brizantha CIAT 6780 cv Marandú. Este se llevó acabo en el km.14 ½ de la carretera norte, 2 km. al sur, en el Instituto Nacional de Investigación Agropecuaria (INTA)-(CNIA). El análisis de calidad de la semilla se realizó, empleando la metodología utilizada por el CIAT, para el análisis de calidad de semillas brozosas (con gran cantidad de residuos de inflorescencias). Se utilizó un diseño de bloque completo al azar con tres métodos de cosecha como tratamiento y tres repeticiones por tratamiento. Los resultados demuestran que los métodos de cosecha tuvieron efectos estadísticamente significativos (P<0.01) sobre el rendimiento de semilla cruda y semilla pura por hectárea. El incremento en el rendimiento de semilla cruda estuvo influenciado por la mayor cantidad de material inerte contenido en la muestra del tratamiento tres (Recolección del suelo) similar comportamiento presentaron los componentes estructurales longitud del raquiz, longitud del raquisillo, número de raquisillo y espiguillas por raquisillo (promedio). En el caso de los componentes estructurales número de plantas y número de espiguillas por raquisillo no hubo diferencias de efectos sobre el rendimiento. Para el análisis estadístico de las variables de calidad en la semilla, se realizó la prueba de Duncan para las diferencias de proporciones. El porcentaje de semilla pura presentó su máximo de valor con el método de cosecha normal aplicado como tratamiento uno. Para el porcentaje de viabilidad el valor más alto resultó con el método de barrido o recolección del suelo aplicado como tratamiento tres, estos resultados coinciden con lo reportado por el CIAT 1980; García y Ferguson, 1984 comparan la eficiencia relativa de los diferentes métodos de cosecha, en la cual la recolección de semilla caída ofrece el mayor porcentaje de germinación. De todos los tratamientos evaluados, el máximo beneficio monetario se obtuvo con la implementación del método de cosecha escalonado (US$565/ha). Sin embargo la cosecha normal fue el tratamiento con el que se obtuvo el mayor margen de ingreso bruto (83% del ingreso total), en comparación a los otros dos métodos de cosecha aplicados como tratamiento.

Respuesta al tratamiento super ovulatorio, con Folltropin-V (analogo sintetico de la hormona foliculoestimulante-FSH), en hembras bovinas donantes, de las razas Pardo Suizo y Reyna, en fincas de la Universidad Nacional Agraria, Managua

El presente trabajo investigativo fue realizado en las fincas Las Mercedes y Santa Rosa, ambas propiedad de la Universidad Nacional Agraria, ubicadas en el departamento de Managua-Nicaragua. El objetivo de la presente investigación fué conocer si hay influencia del factor raza en la respuesta súper ovulatoria una vez aplicado el tratamiento hormonal súper ovulatorio FOLLTROPIN-V (análogo sintético de la hormona foliculoestimulante-FSH) en hembras bovinas donantes de las razas Pardo Suizo y Reyna. El tamaño requerido de la muestra fue de 10 hembras donantes para cada raza en estudio; las cuales fueron previamente seleccionadas según la calidad genética de cada hembra, la edad comprendida entre 3-5 años y los resultados del examen clínico y ginecológico que se les realizó para saber si cumplían con los requisitos ó parámetros de salud estimados para esta técnica de mejoramiento productivo. Los datos se obtuvieron mediante el conteo de cuerpos lúteos y folículos a través de palpación rectal de los ovarios; el mismo día en que se realizó la recolecta de los embriones; los cuales fueron llevados al laboratorio para ser clasificados según su estado de desarrollo y calidad, posteriormente fueron transferidos ó congelados. Los resultados obtenidos a ravés del análisis de la respuesta superovulatoria, indican que no existe una diferencia significativa del factor raza, sin embargo se observó que la raza Reyna se comportó mejor que la raza Pardo Su izo al dar mayor cantidad de cuerpos lúteos (R: 14.75 - PS: 11.5) y embriones (R: 9.25 – PS: 5.6), pero sí se atribuye a la raza, la calidad y el estado de desarrollo embrionario que se obtuvieron, siendo la raza Reyna la que obtuvo mejor calidad de embriones aunque por ser la que más embriones dió, también fue la que brindó mayor cantidad de embriones degenerados y oocitos infértiles que son intransferibles.

Evaluacion de regencia en farmacias veterinarias de los distritos IV, V y VI de Managua

En vista que en Nicaragua y principalmente en la capital Managua, existe una problemática en los establecimientos que se dedican a la venta de productos veterinarios y que brindan servicios directos a la población para sus mascotas se propuso este estudio de tesis; que lleva por título: Evaluación de Regencia en Farmacias Veterinarias de los distritos IV, V y VI de Managua. Para lo cual se establecieron los objetivos siguientes: Evaluar los tipos de farmacias veterinarias (Agroveterinarias, Farmacias Veterinarias con clínica Integrada y Farmacias Veterinarias Puras, farmacias veterinarias y sala de estilismo) de los distritos IV , V, y VI de Managua, dicho estudio se efectuó en un periodo de 4 meses mediante visitas y recopilación del 100% de la información de los establecimientos encontrados en la guía telefónica del año 2007, así como información obtenida por el Ministerio Agropecuario y Forestal (MAGFOR) y finalmente se tomaron en cuenta los establecimientos populares comprobados in situ, en total se evaluaron 45 establecimientos clasificados en: 30 Farmacias veterinarias con clínica, 4 Agroveterinar ias, 10 Farmacias veterinarias y 1 Peluquería Canina, las cuales fueron visitadas y se recopiló información de cada uno de los establecimientos a través de una misma encuesta se recogieron datos como:nombre del establecimiento,dirección, teléfono, nivel profesional del administrador, uso de libro de bitácora , licencia de funcionamiento, uso de receta médica, superficie, precio oscilante de consultas y de cirugías en caninos y felinos, manejo de inventario de productos químicos y uso de expediente de casos clínicos. Los resulta dos obtenidos, demuestran que un alto porcentaje de los establecimientos que brindan servicio relacionado con la salud animal no esta siendo atendida por personal especializado, así el de las Agroveterinarias equivalente a 4 establecimientos, actualmente son administradas por zootecnista con un 22.2% y un 33.3% por agrónomos. El 50% de las farmacias veterinarias son atendidas por Médicos Veterinarios y otro 30% por Comerciantes y 20% por Zootecnista, no obstante aun en las farmacias veterinarias con clínic a se encuentran un 14.29% por Zootecnista y un 11.43% por Ing. agrónomos y prevaleciendo en dicho establecimiento los médicos veterinarios con un 74.29% pero no en su totalidad. Durante la etapa de investigación constatamos que un alto porcentaje de clínicas veterinarias no llevan un historial clínico de sus pacientes, solo entregan una tarjeta de vacunación y desparasitaciones, así como un alto porcentaje de estos establecimientos dicen tener licencia para funcionar no obstante el Ministerio Agropecuario y Forestal en su lista no lo reporta. Se recomienda establecer mediante comisiones de trabajo de diferentes organizaciones un modelo descriptivo de cómo tiene que ser la infraestructura de las instalaciones así como instituciones gubernamentales como: MAGFOR, MINSA, UNA y otras asociaciones de profesionales como el COMVEN formen una comisión de trabajo para asegurar que en los establecimientos se garanticen el uso, manejo y almacenaje adecuado de dichos productos ya que pueden poner en peligro la salud animal, medio ambiente y salud humana causados por residuos de los medicamentos.

Influencia de la rotación de cultivos y control de malezas sobre la cenosis y el crecimiento, desarrollo y rendimiento del cultivo de la soya (Glycine max (L) Merr) c.v. cristalina

Con el objetivo de determinar la influencia de dos rotaciones y tres métodos de control de malezas sobre el crecimiento, desarrollo y rendimiento de la soya se realizó un estudio en los terrenos de la Hacienda "Las Mercedes" en Managua, sobre un suelo de textura arcillosa. La siembra se realizó el siete de septiembre de 1990, utilizando un diseño en bloques completos al azar en parcelas divididas con cuatro réplicas. Siendo el factor "A": rotación; a3 = maíz, a4 = pepino; y el factor "B": Métodos de control de malezas; b1 = químico, b2 = período crítico, b3=limpia periódica. Los resultados reflejan que el cultivo antecedente maíz representa menor abundancia, cobertura y biomasa de malezas a la cosecha de la soya, siendo la especie más abundante Rottboellia cochinchinensis. El cultivo antecedente pepino presenta la menor diversidad, con mayor abundancia de la especie R. cochinchinensis seguida de Cyperus rotundus. Se obtuvieron diferencias significativas solamente en altura de planta a los 27 y 42 días después de la siembra a favor del cultivo antecedente maíz, también se obtuvo mayor número de plantas 39.4 pta/m2, altura de plantas 63.9 cm, número de vainas por plantas 13.92, número de ramas por planta 1.4, diámetro del tallo 3.98 mm, peso seco de paja 4824.5 kg/ha y rendimiento de grano 2289.42 kg/ha. Respecto a los métodos de control la menor abundancia, cobertura y biomasa de malezas se presentó en limpia periódica y el mayor valor el control químico fomesafén en post-emergencia. La diversidad al momento de la cosecha fue similar en los controles limpia periódica y período crítico. Las variables de crecimiento, desarrollo y rendimiento presentaron diferencias significativas para altura de plantas 67.3 cm a favor del control químico; número de semillas por vaina 2.80 a favor de periodo crítico; número de nódulos por planta en R5 14.25, número de ramas por planta 2.4, número de vainas 24.75, diámetro del tallo 5.0 mm, peso seco de paja 7645.8 kg/ha, peso de 1000 semillas 153 g y rendimiento del grano 4141.5 kg/ha a favor del control limpia periódica. En el control químico se presentó el menor número de semillas por vaina 2.55, vainas por planta 5.5, peso seco de nódulos: R1=0.15 g/pta y R5=0.34 g/pta y rendimiento con 832 kg/ha.

Efecto de rotación de cultivos y métodos de control de malezas sobre la cenosis de las malezas y el crecimiento, desarrollo y rendimiento de los cultivos de soya (Glycine max (L) Merr.) c.v Cristalina y algodón (Gossypium hirsutum) c.v H 373

Se determinó la influencia de las prácticas de rotación de cultivos y control de malezas sobre la dinámica de las malezas, y el crecimiento, desarrollo y rendimiento en el cultivo de Soya y Algodón, en terrenos del Centro Experimental del Algodón, ubicado en el municipio de Posoltega, Departamento de Chinandega, se estableció el presente ensayo durante la época de postrera de Agosto 1991 a Enero 1992. Se utilizó un diseño bifactorial en parcelas divididas en bloques completamente al azar con cuatro repeticiones siendo los factores en estudios los siguientes: Factor A: Rotación de cultivos (Soya sin inocular-Algodón, soya inoculada-algodón, soya inocutada-soya inoculada, soya sin inocular-soya sin inocular, Ajonjolí-Algodón.) Factor B: Métodos de control de malezas (Control químico, control período crítico, control limpia periódica.). Las rotaciones de soya redujeron la abundancia total de malezas predominando la especie Desmodiun canum. La menor cobertura y menor biomasa fue reflejada por la rotación Soya sin inocular-Soya sin inocular, no obstante la menor diversidad se encontró en la rotación Soya inoculada-Soya inoculada. El control limpia periódica disminuyó la cobertura y abundancia, pero presentó una biomasa intermedia respecto a los otros controles y una diversidad similar. En el cultivo de soya para la variable de altura de planta, diámetro de tallo, número de nódulos por planta y número de nudos no existen diferencias significativas, lo mismo para las variables de rendimientos. En el cultivo del algodón se obtuvo diferencias significativas para las variables de crecimiento y rendimiento. En cuanto a las variables de crecimiento y rendimiento la rotación ajonjolí-algodón reflejó los siguientes valores diámetro de tallo (4.1 mm), altura de planta (134.0 cm), rendimiento Kg/ha (1758). La rotación Soya sin inocular-Soya sin inocular reflejó diámetro de tallo (4.3 mm). altura de planta (65.7 cm) y rendimiento de 1553 kg/ha registrando los mejores resultados.

Efecto de los cultivos antecedentes y métodos de control de malezas sobre la cenosis y el crecimiento, desarrollo y rendimiento del cultivo de la soya (Glycine max (L) Merr.) c.v. tropical

Se realizó un estudio de rotación de cultivos y métodos de control de malezas en el cultivo de soya, en terrenos del Instituto "Rigoberto López Pérez" de Managua, sobre un suelo de textura franco - arcillosa. La siembra se realizó el 26 de Agosto de 1989, utilizando un diseño de parcelas divididas en bloques completamente al azar, siendo el factor "A": Cultivos antecedentes; al= maíz, a2= pepinillo; y el factor "B": Métodos de control de malezas; b1= fomesafén (0.351 l/ha) en post-emergencia; b2= limpia en período crítico y b3= limpias periódicas. Este experimento se realizó con el objetivo de estudiar el efecto de estos factores sobre la dinámica de las malezas y el crecimiento, desarrollo y rendimiento de la soya. Los resultados reflejan que el cultivo antecedente maíz representa la menor abundancia, cobertura y biomasa de malezas al momento de la cosecha siendo la especie más abundante Cenchrus brownii y el cultivo antecedente pepinillo la menor diversidad con mayor abundancia de la especie Sida acuta. El efecto de este factor sobre el crecimiento, desarrollo y rendimiento de la soya indica que se obtuvieron diferencias significativas solamente para el peso de 1000 semillas con 135.59 g (gramos) a favor del cultivo antecedente maíz; además se obtiene el mayor número de ramas por planta, rendimiento y peso seco de la paja con 1615.65 y 5266.67 kg/ha respectivamente. Las otras variables registran un comportamiento similar. En cuanto al efecto de loe métodos de control de malezas; la menor abundancia, cobertura y biomasa de las malezas se presentó en el método con limpia periódica y el mayor valor cuando se aplicó fomesafén en post-emergencia siendo para este caso la especie más abundante Sida acota. La diversidad fue similar al momento de la cosecha donde la especie C.brownii se ve favorecida por las limpias periódicas, no obstante las variables de crecimiento, desarrollo y rendimiento de la soya se presentaron diferencias significativas únicamente para el peso de 1000 semillas obteniéndose 139.26 g a favor de las limpias en período crítico, además se obtiene el mayor número de ramas por planta; pero se presenta el menor número de vaina por planta y peso seco de la paja con 4750 kg/ha. Por otro lado, el mayor rendimiento se obtuvo cuando se aplicó fomesafén en post-emergencia y el menor cuando se utilizaron limpias periódicas con valores de 1547.88 y 1462.15 kg/ha respectivamente. Con fomesafén se presentó además la menor población y número de vainas por planta y con limpias periódicas el menor peso de 1000 semillas con 122,93 g, el menor rendimiento con 1462.15 kg/ha, pero presentó el mayor peso seco de paja con 5025 kg/ha.

Influencia de diferentes métodos de control de malezas y espaciamiento entre surcos sobre la cenosis y el crecimiento y rendimiento del frijol común (Phaseolus vulgaris L.) c.v. revolución 79-A en el ciclo de postrera 1990

En el ciclo de postrera (Octubre-Diciembre) 1990, en La Compañía, San Marcos, Carazo, Nicaragua, se realizó- el presente ensayo con el objetivo de encontrar un eficiente manejo de malezas y espaciamiento entre surcos que permita un adecuada desarrolla del frijol (Phaseolus vulgaris L.), sin afectar los componentes de su rendimiento. La siembra se realizó el 12 de octubre de 1990 y se usó la variedad Revolución 79 A. Se estudió el efecto de los espaciamientos entre surcos y controles de malezas sobre las variables, altura de plantas (cm), plantas por metro cuadrado, altura-de le primera rama, número dé ramas por plantas, número de vainas por planta, granos por vainas peso del grano kg/ha a la cosecha. Siendo los factores en estudio (A) diferentes controles de, malezas (1 manual, 2 pre y post-emergente, 3 período crítico y 4 todo el tiempo enmalezado) y (B) tres espaciamientos entre hieras (0.20 m., 0.40 m., y 0.60 m.). Los datos obtenidos de las variables fueron sometidos al análisis de varianza y comparación de promedios., usando la tabla de rangos múltiples de TUKEY al 5% de significancia. Se encontró que el rendimiento se vio favorecido con control período crítico, seguido de control químico (pre y post-emergente) y espaciamiento entre surcos de 0.40 m.