Please use this identifier to cite or link to this item: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/44417
Title: เมมเบรนไคโตซานเคลือบแพลทินัมสำหรับเซลล์เชื้อเพลิงชนิดเมทานอลโดยตรง
Other Titles: Pt-PLATED CHITOSAN MEMBRANE FOR DIRECT METHANOL FUEL CELL
Authors: ปรีติ วันแอเลาะ
Advisors: ขันทอง สุนทราภา
Other author: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. คณะวิทยาศาสตร์
Advisor's Email: khantong@sc.chula.ac.th
Subjects: เซลล์เชื้อเพลิง
เชื้อเพลิงเมทานอล
ไคโตแซน
เมมเบรน (เทคโนโลยี)
ตัวเร่งปฏิกิริยาแพลทินัม
Fuel cells
Methanol as fuel
Chitosan
Membranes (Technology)
Platinum catalysts
Issue Date: 2557
Publisher: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
Abstract: งานวิจัยนี้ได้เคลือบตัวเร่งปฏิกิริยาแพลทินัมแบบไม่ใช้ไฟฟ้าบนเมมเบรนไคโตซาน 4 ชนิด คือ แบบไม่มีการเชื่อมขวาง แบบมีการเชื่อมขวาง แบบโดปของแบบไม่มีการเชื่อมขวาง และแบบโดปของแบบมีการเชื่อมขวาง พบว่า สภาวะการเคลือบที่เหมาะสมเมื่อพิจารณาจากค่าการนำโปรตอนของเมมเบรนในแนวภาคตัดขวาง คือ ที่อุณหภูมิ 60 องศาเซลเซียส นาน 90 นาที ด้วยองค์ประกอบสารละลายเคลือบที่ทำให้เมมเบรนมีค่าการนำโปรตอนสูงสุด ดังนี้ ปริมาณแพลทินัมคลอไรด์, อัตราส่วนโดยมวลของแพลทินัมกับไฮดราซีน, ปริมาณ Na2EDTA และปริมาณสารละลายแอมโมเนีย เท่ากับ 5 กรัมต่อลิตร, 2 : 1.5, 80.2 กรัมต่อลิตร และ 198 มิลลิลิตรต่อลิตร ตามลำดับ หลังการเคลือบเมมเบรนทุกชนิดแสดงสมบัติดังนี้ ค่าการนำโปรตอนสูงกว่าก่อนเคลือบ ยอมให้เมทานอลที่ความเข้มข้นเท่ากับ 2 และ 5 โมลาร์ เท่านั้นแพร่ผ่านเมมเบรนเช่นเดียวกับก่อนเคลือบ โดยมีค่าความเข้มข้นของเพอร์มิเอตเมทานอลอยู่ในช่วง 0.4 - 0.5 โมลาร์ ที่ทั้งสองความเข้มข้นทั้งก่อนและหลังเคลือบ ค่าการซึมผ่านของแก๊สออกซิเจนสูงขึ้นเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นแต่ต่ำกว่าก่อนเคลือบที่สภาวะอุณหภูมิเดียวกัน เลือกใช้เมมเบรนแบบโดปของแบบมีการเชื่อมขวางที่ให้ค่าการนำโปรตอนสูงสุดเท่ากับ 3.97x10-3±7.99x10-6 ซีเมนส์ต่อเซนติเมตร นำมาเตรียมเป็นหน่วยเมมเบรนและอิเล็กโทรดที่สภาวะการอัดที่อุณหภูมิ 60 องศาเซลเซียส ความดัน 35 กิโลกรัมต่อตารางเซนติเมตร เป็นเวลา 2 นาที ศึกษาสมรรถนะเซลล์เชื้อเพลิงเดี่ยวที่ความเข้มข้นเมทานอล 2, 5, 10, 15, 20 โมลาร์ และความเข้มข้นสูงสุดที่จำหน่าย (24.8 โมลาร์) พบว่าค่าศักย์ไฟฟ้าวงจรเปิดมีค่าเพิ่มขึ้นจาก 0.437 เป็น 0.513 และ 0.532 โวลท์ เมื่อความเข้มข้นของเมทานอลเพิ่มขึ้นจาก 2 เป็น 5 และ 10 โมลาร์ ตามลำดับ โดยมีค่าความหนาแน่นกำลังสูงสุดที่ความเข้มข้นดังกล่าวเท่ากับ 0.9±3.1x10-3, 1.0±9.5x10-3 และ 1.7±1.2x10-3 มิลลิวัตต์ต่อตารางเซนติเมตร ตามลำดับ
Other Abstract: This research prepared Pt-plated chitosan membrane by electroless plating technique. The studied membranes were uncrosslinked, crosslinked, doped uncrosslinked and doped crosslinked chitosan membranes. Considering from the through-plane conductivity of the membrane, the plating conditions should be at 60oC for 90 min with the composition as follows: PtCl2 = 5 g/L, PtCl2:N2H4 = 2:1.5, Na2EDTA = 80.2 g/L and NH3 solution = 198 ml/L. The properties of all the plated membranes showed that the proton conductivity was higher than the corresponding unplated membranes, only the 2M and 5M methanol could permeate through both the unplated and plated membranes with the permeated methanol concentration in the range of 0.4 - 0.5 M. The plated membranes showed lower O2 permeability that increased with temperature. The doped crosslinked membrane with highest conductivity of 3.97x10-3±7.99x10-6 S/cm was selected for making as MEA. The MEA was pressed at 60oC and 35 kg/cm2 for 2 min. The cell performance was run at different methanol concentrations; i.e., 2M, 5M, 10M, 15M, 20M and as received (24.8M). The results showed that the open circuit voltages (OCV) increased from 0.437 to 0.513 and 0.532 V when the methanol concentration was increased from 2M to 5M and 10M, respectively. Their maximum power density was 0.9±3.1x10-3, 1.0±9.5x10-3 and 1.7±1.2x10-3 mW/cm2, respectively.
Description: วิทยานิพนธ์ (วท.ม.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2557
Degree Name: วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต
Degree Level: ปริญญาโท
Degree Discipline: ปิโตรเคมีและวิทยาศาสตร์พอลิเมอร์
URI: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/44417
URI: http://doi.org/10.14457/CU.the.2014.474
metadata.dc.identifier.DOI: 10.14457/CU.the.2014.474
Type: Thesis
Appears in Collections:Sci - Theses

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
5372550323.pdf2.98 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.