Please use this identifier to cite or link to this item: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/45959
Title: ผลของการปรับสภาพตัวรองรับคาร์บอนต่อกัมมันตภาพและเสถียรภาพของตัวเร่งปฏิกิริยาเชิงไฟฟ้าแพลทินัม-แพลเลเดียมสำหรับรีดักชันของออกซิเจนในเซลล์เชื้อเพลิงพีอีเอ็ม
Other Titles: EFFECTS OF CARBON SUPPORT TREATMENT ON ACTIVITY AND STABILITY OF Pt-Pd ELECTROCATALYST FOR OXYGEN REDUCTION REACTION IN PEMFCs
Authors: สวภพ หาญพิทักษ์ญาติ
Advisors: มะลิ หุ่นสม
Other author: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. คณะวิทยาศาสตร์
Advisor's Email: Mali.H@chula.ac.th
Subjects: เซลล์เชื้อเพลิง
เซลล์เชื้อเพลิงชนิดเมมเบรนแลกเปลี่ยนโปรตอน
ตัวเร่งปฏิกิริยา
ตัวเร่งปฏิกิริยาเป็นพิษ
Fuel cells
Proton exchange membrane fuel cells
Catalysts
Catalyst poisoning
Issue Date: 2557
Publisher: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
Abstract: งานวิจัยนี้พัฒนาและเปรียบเทียบประสิทธิภาพการปรับสภาพผิวผงคาร์บอนเชิงพาณิชย์คือ Vulcan XC-72 ด้วยกรดไนตริกและไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ที่ความเข้มข้นต่างๆ เพื่อใช้เป็นตัวรองรับตัวเร่งปฏิกิริยาโลหะแพลทินัม-แพลเลเดียม (Pt-Pd) สำหรับปฏิกิริยารีดักชันของออกซิเจนในเซลล์เชื้อเพลิงพีอีเอ็ม การทำงานแบ่งออกเป็น 3 ส่วน ส่วนแรกเป็นการศึกษาผลของชนิดและความเข้มข้นของสารปรับสภาพผิวต่อชนิดและหมู่ฟังก์ชันที่เกิดบนพื้นผิวของตัวรองรับ พบว่าการปรับสภาพผิวด้วยกรดไนตริกและไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์จะทำให้เกิดหมู่ออกซิเจนบนพื้นผิวของตัวรองรับคาร์บอนเมื่อเทียบกับผงคาร์บอนที่ไม่ได้ผ่านการปรับสภาพผิว การเพิ่มความเข้มข้นของกรดไนตริกจะทำให้พื้นผิวคาร์บอนมีปริมาณหมู่กรดเพิ่มขึ้นและปริมาณหมู่เบสลดลง ส่วนการเพิ่มความเข้นข้นของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์จะทำให้ทั้งปริมาณหมู่กรดและหมู่เบสบนพื้นผิวคาร์บอนลดลง ส่วนที่สองเป็นการศึกษาผลของการปรับสภาพผิวตัวรองรับต่อกัมมันตภาพของตัวเร่งปฏิกิริยา Pt-Pd/C ในเซลล์เชื้อเพลิงพีอีเอ็ม พบว่าการปรับสภาพผิวตัวรองรับด้วยกรดไนตริกที่ความเข้มข้นแตกต่างกันจะไม่ส่งผลต่อกัมมันตภาพของตัวเร่งปฏิกิริยา Pt-Pd/C ในเซลล์เชื้อเพลิงพีอีเอ็ม ส่วนการปรับสภาพผิวตัวรองรับด้วยไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ที่ความเข้มข้นสูงจะให้ความหนาแน่นกระแสไฟฟ้าสูง โดยตัวเร่งปฏิกิริยา Pt-Pd/C-O15 ให้ค่าความหนาแน่นกระแสไฟฟ้าที่ศักย์ไฟฟ้า 0.6 โวลต์เท่ากับ 374.8 มิลลิแอมแปร์ต่อตารางเซนติเมตร ส่วนสุดท้ายคือการศึกษาผลของการปรับสภาพผิวตัวรองรับต่อเสถียรภาพของตัวเร่งปฏิกิริยา Pt-Pd/C พบว่าการปรับสภาพตัวรองรับจะช่วยทำให้ตัวเร่งปฏิกิริยามีเสถียรภาพดีขึ้น นอกจากนี้ยังพบว่าตัวเร่งปฏิกิริยา Pt-Pd บนตัวรองรับทั้งที่ผ่านการปรับสภาพและไม่ผ่านการปรับสภาพมีวิถีการเกิดปฏิกิริยาออกซิเจนรีดักชันแบบ 4 อิเล็กตรอน
Other Abstract: This research was carried out to study the effect of support treatment on activity and stability of Pt-Pd electrocatalyst for oxygen reduction reaction (ORR) in PEM fuel cells. This work was separated into in three parts. The first part was to study the effect of type of chemicals and concentrations on oxygen-containing surface functional groups. The preliminary result shows that the support treated by either HNO3 or H2O2 can enhance the generation of oxygen-containing surface functional group compared with those without treatment. Increasing concentration of HNO3 increased the amount of acid group but decreased the amount of acid group. While both acid- and basic functional groups decreased as the increase of H2O2 concentration. For the activity test in single fuel cell, using different concentrations of HNO3 for treating carbon support provided insignificant different activity in PEM fuel cell. Carbon support treated by high concentration H2O2 can enhance the highest activity in PEM fuel cell compared with other treated supports. In summary, Pt-Pd/C-O15 exhibited the highest current density 374.8 mA/cm2 at 0.6 V. For the stability test, treatment of carbon support can promote the stability of Pt-Pd electrocatalyst. The ORR activity of all supported Pt-Pd electrocatalysts followed the 4-electron pathway.
Description: วิทยานิพนธ์ (วท.ม.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2557
Degree Name: วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต
Degree Level: ปริญญาโท
Degree Discipline: เคมีเทคนิค
URI: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/45959
Type: Thesis
Appears in Collections:Sci - Theses

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
5472127723.pdf5.85 MBAdobe PDFView/Open


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