การเตรียมตัวเร่งปฏิกิริยาแพลทินัมบนตัวรองรับคาร์บอนด้วยการพอกพูนโดยไม่ใช้ไฟฟ้าสำหรับเซลล์เชื้อเพลิงพีอีเอ็ม

Abstract

งานวิจัยนี้ศึกษาผลของภาวะการเตรียมตัวเร่งปฏิกิริยาแพลทินัมบนตัวรองรับคาร์บอนด้วยการพอกพูนโดยไม่ใช้ไฟฟ้า ที่มีต่อสมบัติและประสิทธิภาพของตัวเร่งปฏิกิริยาในเซลล์เชื้อเพลิงพีอีเอ็ม โดยมีฟอร์มัลดีไฮด์เป็นสารรีดิวซ์ ผลการทดลองพบว่า ภาวะที่เหมาะสมในการเตรียมตัวเร่งปฏิกิริยา คือ ความเข้มข้นของสารละลายแพลทินัม 10 กรัมต่อลิตร ความเข้มข้นของฟอร์มัลดีไฮด์ 0.15 โมลต่อลิตร ระยะเวลาในการพอกพูน 2 ชั่วโมง และความถี่ในการเติมฟอร์มัลดีไฮด์ 7 ครั้ง จากการวิเคราะห์ด้วยเทคนิค Transmission electron microscopy (TEM) และ X-ray diffraction พบว่าตัวเร่งปฏิกิริยาแพลทินัมที่เตรียมได้มีขนาดอนุภาคเล็ก และมีการกระจายตัวดี การปรับปรุงตัวเร่งปฏิกิริยาด้วยการแคลไซน์และรีดิวซ์ไม่เหมาะสมสำหรับตัวเร่งปฏิกิริยาที่เตรียมด้วยการพอกพูนโดยไม่ใช้ไฟฟ้า เมื่อนำตัวเร่งปฏิกิริยาที่เตรียมด้วยได้ไปเตรียมเป็นเอ็มอีเอสำหรับทดสอบประสิทธภาพในการเร่งปฏิกิริยาในเซลล์เชื้อเพลิงพีอีเอ็ม พบว่าเอ็มอีเอที่มีตัวเร่งปฏิกิริยาแพลทินัมบนตัวรองรับคาร์บอนที่เตรียมในงานวิจัยจะให้ประสิทธิภาพในช่วงโพลาไรเซชันเนื่องจากการกระตุ้นใกล้เคียงกับเอ็มอีเอที่ใช้ขั้วไฟฟ้าทางการค้า (Electrochem และ E_TEK) และสามารถผลิตกระแสไฟฟ้าได้ 366 มิลลิแอมแปร์ต่อตารางเซนติเมตร ที่ศักย์ไฟฟ้า 0.6 โวลต์ โดยใช้เอ็มอีเอที่มีตัวเร่งปฏิกิริยาแพลทินัม 1 มิลลิกรัมต่อตารางเซนติเมตร