ออกซิเดชันแบบเลือกสรรของคาร์บอนมอนอกไซด์ในสายป้อนไอโดรเจนสำหรับเซลล์เชื้อเพลิงพีอีเอ็ม

Abstract

งานวิจัยมีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาผลของการใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาโลหะผสมระหว่างแพลทินัมกับแพลเลเดียมบนตัวรองรับซีเรียต่อการเปลี่ยนแปลงของแก๊สคาร์บอนมอนอกไซด์และต่อการเลือกเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันของแก๊สคาร์บอนมอนอกไซด์ภายใต้บรรยากาศจำลองสำหรับเซลล์เชื้อเพลิงแบบเยื่อแผ่นแลกเปลี่ยนโปรตอน ตัวรองรับซีเรียสังเคราะห์โดยวิธีโซลเจลและตัวรองรับซีเรียซื้อจากบริษัทฟูลก้าถูกเลือกใช้ในงานวิจัยนี้ ผลการศึกษาที่ได้จากการเครื่องวัดพื้นที่ผิว เอ็กซเรย์ดิฟแฟรกชัน และกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบทราบสมิทชัน แสดงให้เห็นว่า ตัวรองรับซีเรียสังเคราะห์โดยวิธีโซลเจลมีพื้นที่ผิวมากกว่าตัวรองรับซีเรียที่ซื้อจากบริษัทฟูลก้า นอกจากนี้ในการทดลองมีการศึกษาผลของตัวรองรับ อุณหภูมิที่ใช้ในการเผา ปริมาณที่ใช้ของโลหะผสมระหว่างแพลทินัมและแพลเลเดียมบนตัวรองรับซีเรีย สัดส่วนของโลหะแพลมินัมและโลหะแพลเลเดียมบนตัวรองรับซีเรีย ความเข้มข้นของไอน้ำ ความเข้มข้นของแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ ความเข้มข้นของแก๊สออกซิเจนและความเข้มข้นของไอน้ำผสมแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ในกระแสเชื้อเพลิงป้อนเข้าต่อความว่องไวของตัวเร่งปฏิกิริยาในช่วงอุณหภูมิ 50 ถึง 190 องศาเซลเซียส จากผลของการทดลองพบว่า ที่ร้อยละหนึ่งโดยน้ำหนักของโลหะผสมแพลทินัมกับแพลเลเดียมบนตัวรองรับซีเรียที่เตรียมแบบโซลเจลโดยมีแพลทินัม 1 ส่วนต่อแพลเลเดียม 7 ส่วน และเผาที่อุณหภูมิ 400 องศาเซลเซียสเป็นเวลาสองชั่วโมงให้ประสิทธิภาพสูงกว่าเมื่อเพิ่มความเข้มข้นของไอน้ำ ความว่องไวของตัวเร่งปฏิกิริยาจะสูงขึ้น ในทางตรงกันข้ามความว่องไวของตัวเร่งปฏิกิริยาจะลดลงเมื่อเพิ่มความเข้มข้นของแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ในกระแสเชื้อเพลิงป้อนเข้า เมื่อเพิ่มความเข้มข้นของแก๊สออกซิเจนในกระแสเชื้อเพลิงป้อนเข้าทำให้ร้อยละการเปลี่ยนของแก๊สคาร์บอนมอนอกไซด์สูงแต่ร้อยละการเลือกเกิดกับแก๊สคาร์บอนมอนอกไซด์ต่ำ นอกจากนี้เมื่อเพิ่มทั้งความเข้มข้นไอน้ำและความเข้มข้นแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ในกระแสเชื้อเพลิงป้อนเข้าสามารถเพิ่มความว่องไวของตัวเร่งปฏิกิริยา สิ่งนี้แสดงผลเป็นนัยว่า ไอน้ำมีผลกระทบต่อความว่องไวของตัวเร่งปฏิกิริยามากกว่าแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์