กัมมันตภาพของตัวเร่งปฏิกิริยาแพลทินัมโครเมียม/คาร์บอนสำหรับปฏิกิริยารีดักชันของออกซิเจนในเซลล์เชื้อเพลิงพีอีเอ็ม

ACTIVITY OF PtCr/C CATALYST FOR OXYGEN REDUCTION REACTION IN PEM FUEL CELL

Name: วิชญา มณีวรรณ

ThaSH: ตัวเร่งปฏิกิริยาแพลทินัม

ThaSH: เซลล์เชื้อเพลิงชนิดเมมเบรนแลกเปลี่ยนโปรตอน

Abstract: งานวิจัยนี้ศึกษาผลของอัตราส่วนระหว่างโลหะแพลทินัมและโครเมียมในช่วง 1:1 ถึง 5:1 และผลของการปรับสภาพตัวเร่งปฏิกิริยาด้วยความร้อนภายใต้บรรยากาศแก๊สไฮโดรเจนและแก๊สไนโตรเจนต่อกัมมันตภาพและเสถียรภาพของตัวเร่งปฏิกิริยา PtxCr/C สำหรับปฏิกิริยารีดักชันของออกซิเจนในเซลล์เชื้อเพลิงพีอีเอ็ม พบว่าเมื่ออัตราส่วนแพลทินัมและโครเมียมเพิ่มขึ้นจะส่งผลให้พื้นที่ผิวในการเกิดปฏิกิริยาของตัวเร่งปฏิกิริยาเพิ่มขึ้นแต่ความเป็นโลหะผสมลดลง ในขณะที่การปรับสภาพตัวเร่งปฏิกิริยาด้วยความร้อนของตัวเร่งปฏิกิริยา PtxCr/C ภายใต้แก๊สไฮโดรเจนและแก๊สไนโตรเจนจะส่งผลให้ความเป็นโลหะผสมของตัวเร่งปฏิกิริยาเพิ่มขึ้นแต่พื้นที่ผิวในการเกิดปฏิกิริยาลดลง ส่วนของการทดสอบกัมมันตภาพและเสถียรภาพจะดำเนินการในสารละลายกรดและในเซลล์เชื้อเพลิงพีอีเอ็มภายใต้ภาวะไฮโดรเจน/ออกซิเจน (H2/O2) และภาวะไฮโดรเจน/อากาศ (H2/air) ที่อุณหภูมิ 60 องศาเซลเซียส ความดันบรรยากาศ พบว่าตัวเร่งปฏิกิริยา Pt3Cr/C ให้กัมมันตภาพใกล้เคียงกับตัวเร่งปฏิกิริยา Pt4Cr/C แต่ให้เสถียรภาพในสารละลายกรดที่ดีกว่า ส่วนตัวเร่งปฏิกิริยาที่ผ่านการปรับสภาพด้วยความร้อนทั้งภายใต้แก๊สไฮโดรเจนและแก๊สไนโตรเจน พบว่าตัวเร่งปฏิกิริยา Pt3Cr/C ที่ปรับสภาพด้วยความร้อนภายใต้แก๊สไนโตรเจน (Pt3Cr/C (N2)) ให้กัมมันตภาพในสารละลายกรดและในเซลล์เชื้อเพลิงพีอีเอ็มทั้งภายใต้ภาวะไฮโดรเจน/ออกซิเจน และภาวะไฮโดรเจน/อากาศ สูงสุด และยังให้เสถียรภาพในสารละลายกรดสูงกว่าตัวเร่งปฏิกิริยา Pt3Cr/C

Abstract: This research was carried out to study the effects of Pt : Cr ratios (1:1 to 5:1) and heat treatment atmosphere (H2 and N2) on the activity and stability of PtxCr/C catalysts for oxygen reduction reaction (ORR) in the proton exchange membrane (PEM) fuel cell. The preliminary results showed that when the Pt : Cr ratio in PtxCr/C catalyst increased, the electrochemical surface area also increased but the degree of alloying decreased, while a heat treatment of PtxCr/C catalyst under H2 and N2 ambient could increase the degree of alloying, but decrease of electrochemical surface area. The ORR activity and stability were tested in acid electrolyte and in PEM fuel cell under H2/O2 and H2/air at 60 oC and atmospheric pressure. It was found that the Pt3Cr/C catalyst had the comparable ORR activity with the Pt4Cr/C catalyst, but it exhibited a better stability in acid electrolyte. With regards to the effect of heat treatment under either H2 or N2, the Pt3Cr/C (N2) catalyst provided the highest ORR activity in acid electrolyte and in PEM fuel cell under H2/O2 and H2/air. It also provided the higher stability in acid solution compared with Pt3Cr/C catalyst.

จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. สำนักงานวิทยทรัพยากร

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: cuir@car.chula.ac.th

Name: มะลิ หุ่นสม

Role: ที่ปรึกษา

Name: คุณากร ภู่จินดา

Role: ที่ปรึกษา

Created: 2558

Modified: 2561-07-24

Issued: 2561-07-24

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

URL: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/50855

tha

DegreeName: วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: เทคโนโลยีเชื้อเพลิง

Grantor: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

©copyrights จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	5672090223[1].pdf	6.91 MB	1	2018-07-28 22:36:52

ใช้เวลา

0.02838 วินาที