การปรับปรุงตัวเร่งปฏิกิริยาเคมีไฟฟ้าฐานแพลเลเดียมสำหรับปฏิกิริยาออกซิเดชัน ของกลีเซอรอล

Abstract

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาตัวเร่งปฏิกิริยาแพลเลเดียม-ตะกั่ว ในภาวะที่เป็นเบส (Alkaline medium) สำหรับเซลล์เชื้อเพลิงกลีเซอรอลโดยตรง โดยใช้วิธีการเตรียมตัวเร่งแบบ Polyol method ที่ใช้กรดวิตามินซี (Ascorbic acid) เป็นตัวรีดิวซ์ ทำการเปรียบเทียบชนิดของสารช่วยยึดเกาะ (Binder) ที่ใช้ในการเตรียมน้ำหมึก (Ink preparation) ระหว่างสารเนฟิออน (Nafion) และ เอทิลเซลลูโลส (Ethyl cellulose) ผลจากการทดสอบโดยใช้เทคนิคไซคลิกโวลแทมเมตทรี (Cyclic Voltammetry, CV) พบว่าการใช้เนฟิออนเป็นสารช่วยยึดเกาะ ให้ค่ากระแสไปข้างหน้า (If) และค่ากระแสย้อนกลับ (Ib) สูงกว่าการใช้สารเอทิลเซลลูโลส (Ethyl cellulose) เป็นสารช่วยยึดเกาะ ดังนั้นจึงเลือกใช้เนฟิออนเป็นสารช่วยยึดเกาะในการศึกษาผลของการเติมตะกั่วลงบนตัวเร่งปฏิกิริยาฐานแพลเลเดียม โดยทำการเปรียบเทียบอัตราส่วนระหว่างแพลเลเดียมต่อตะกั่วคือ 1:0 0.95:0.05 0.90:0.10 0.75:0.25 และ 0.50:0.50 พบว่าการเติมตะกั่วมีบทบาทในการช่วยให้ปฏิกิริยาออกซิเดชันของกลีเซอรอลในสารละลายเบสดีขึ้น แต่ถ้าปริมาณตะกั่วมากเกินไปจะให้ผลลดลง จากการวิเคราะห์ด้วยเทคนิคไซคลิกโวลแทม- เมตทรี พบว่าเมื่อเติมตะกั่วปริมาณมากขึ้นทำให้อัตราส่วนของค่ากระแสไปข้างหน้าต่อกระแสย้อนกลับมีค่าต่ำลง เนื่องจากแพลเลเดียมซึ่งเกิดปฏิกิริยาได้ดีกว่ามีปริมาณที่ลดลงทำให้ค่ากระแสไฟฟ้าไปข้างหน้าและค่ากระแสไฟฟ้าย้อนกลับของ Pd0.5Pb0.5 มีค่าต่ำที่สุดเมื่อเทียบกับอัตราส่วนอื่น