ผลของสารเสริมเสถียรภาพต่อสมรรถนะตัวเร่งปฏิกิริยา NiCORE – PtSHELL สำหรับเซลล์เชื้อเพลิงพีอีเอ็ม

EFFECTS OF STABILIZER ON NiCORE - PtSHELL CATALYST PERFORMANCE FOR PEM FUEL CELL

Name: ประภัสสร ศรีวงษ์ชัย

Abstract: ตัวเร่งปฏิกิริยาลักษณะแกนเปลือกเป็นโครงสร้างใหม่ที่นิยมใช้ในเซลล์เชื้อเพลิงชนิดเยื่อแลกเปลี่ยนโปรตอน เนื่องจากมีโลหะส่วนแกนที่บางทำให้ลดต้นทุนในการสังเคราะห์ตัวเร่งปฏิกิริยาและสามารถควบคุมขนาดของตัวเร่งปฏิกิริยาได้ เนื่องจากขนาดผลึกของแกนที่มีขนาดเล็กจะส่งผลให้ขนาดผลึกโลหะส่วนเปลือกมีขนาดเล็กด้วย ในงานวิจัยนี้ศึกษาผลของสารเสริมเสถียรภาพของตัวเร่งปฏิกิริยานิกเกิลแกนแพลทินัมเปลือกต่อสมรรถนะในเซลล์เชื้อเพลิงพีอีเอ็ม โดยเลือกสารเสริมเสถียรภาพทั้งหมด 3 ชนิด ได้แก่ พอลิไวนิลพิร์โรลิโดน เฮกซะเดซิลไตรเมทิลแอมโมเนียมโบรไมด์และโซเดียมโดเดคซิลซัลเฟต เปลี่ยนแปลงสัดส่วนของสารเสริมเสถียรภาพต่อนิกเกิลโดยน้ำหนักเท่ากับ 10:1 15:1 20:1 25:1 พบว่าชนิดและปริมาณของสารเสริมเสถียรภาพส่งผลต่อขนาดผลึก พื้นที่การเกิดปฏิกิริยาเคมีไฟฟ้าของตัวเร่งปฏิกิริยาและสมรรถนะทางเซลล์เชื้อเพลิงพีอีเอ็ม โดยเมื่อเพิ่มสัดส่วนของสารเสริมเสถียรภาพ ขนาดผลึกของนิกเกิลที่ได้จะลดลงจนถึงค่าหนึ่งที่สารรวมตัวกันทำให้ขนาดผลึกเพิ่มขึ้น การใช้โซเดียมโดเดคซิลซัลเฟตเป็นสารเสริมเสถียรภาพจะให้ขนาดของผลึกเล็กที่สุด ในภาวะที่ตัวเร่งปฏิกิริยามีขนาดผลึกเล็กส่งผลให้สมรรถนะทางเซลล์เชื้อเพลิงมีค่าสูงเมื่อเทียบกับตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีขนาดใหญ่ ทดสอบความทนทานของตัวเร่งปฏิกิริยาด้วยเทคนิคไซคลิกโวลแทมเมทรี พบว่าตัวเร่งปฏิกิริยาที่ใช้สารเสริมเสถียรภาพทั้ง 3 ชนิด รอบที่ 500 พื้นที่การเกิดปฏิกิริยามีค่าน้อยกว่ารอบที่ 25 แสดงให้เห็นว่าตัวเร่งปฏิกิริยาที่สังเคราะห์ได้มีความทนทานต่ำ นอกจากนั้นพบว่าการคงเหลือของสารเสริมเสถียรภาพในตัวเร่งปฏิกิริยาส่งผลต่อสมรรถนะทางเซลล์เชื้อเพลิงด้วย

Abstract: Core-shell nanoparticles (NPs) are a novel structure of catalyst for application in Proton Exchange Membrane Fuel Cell (PEMFC). Core-shell structure with a very thin layer of noble metal shell have received considerable attention in electrocatalyst not only a great reduction of cost owing to a very low noble metal loading but also its unique properties. This research concentrates on the preparation of NicorePtshell/C catalyst using Polyvinylpyrrolidone (PVP) Hexadecyltrimethylammonium Bromine (CTAB) Sodium Dodecyl Sulfate (SDS) as stabilizers and ratio of stabilizer to nickle (10:1 15:1 20:1 25:1 by weight). The results suggested that type and ratio of stabilizer used in the synthesis process had an effect on the crystallite size, the electrochemical active surface area (EAS) of the catalyst and the PEM single fuel cell performance. The crystallite size of NicorePtshell catalysts depend on the particle size of Nicore. The crystallite size was small owing to the small size of Nicore. It gave high PEM FC performance. SDS stabilizer provided the smallest crystallite size. The durability study of NicorePtshell/C catalyst using all types of stabilizer by potential cycling technique in 500th cycles had the EAS less than 25th cycle. It showed that durability of synthetic catalyst is poor. The remaining of the stabilizer on catalyst affects to the PEM FC performance.

จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. สำนักงานวิทยทรัพยากร

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: cuir@car.chula.ac.th

Name: เก็จวลี พฤกษาทร

Role: ที่ปรึกษา

Created: 2557

Modified: 2559-07-14

Issued: 2559-07-14

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

URL: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/44572

tha

DegreeName: วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: เคมีเทคนิค

Grantor: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

©copyrights จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	5572032823.pdf	4.16 MB	18	2026-05-26 18:16:01

ใช้เวลา

0.0297 วินาที