Synthesis and characterization of silver and silver alloy on carbon supported catalysts using sodium borohydride and formic acid solution method for fuel cell

Name: Jennarong Jaikaung

ThaSH: Chemical -- Synthesis

Classification :.DDC: 541.39

Abstract: งานวิจัยนี้มุ่งศึกษาการสังเคราะห์ตัวเร่งปฏิกิริยาโลหะเงินและโลหะผสมเงินร้อยละ 20 บน ตัวรองรับคาร์บอน XC-72 สําหรับขั้วแคโทดของเซลล์เชื้อเพลิงชนิดเมมเบรนแลกเปลี่ยนโปรตอน และเซลล์เชื้อเพลิงชนิดเอทานอลโดยตรง โดยวิธีสารละลายโซเดียมโบโร ไฮไดรค์ และสารละลาย กรดฟอร์มิก ในงานวิจัยนี้ ใช้สารตั้งต้นเงินและโลหะอื่นในอัตราส่วน 1:1 โดยน้ําหนัก ตัวเร่ง ปฏิกิริยาที่สังเคราะห์ขึ้นถูกนําไปวิเคราะห์ลักษณะเฉพาะโดยเทคนิคการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์ กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่าน และการ ทดสอบประสิทธิภาพทางไฟฟ้าของเซลล์เดี่ยว ผลการวิเคราะห์โดยใช้เทคนิคการเลี้ยวเบนของรังสี เอกซ์ และกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่าน ยืนยันว่ามีทั้งตัวเร่งปฏิกิริยาที่สังเคราะห์ได้ จํานวน 4 ชนิด ได้แก่ โลหะเงิน โลหะผสมเงิน ซิลเวอร์ (1) ออกไซด์ และซิลเวอร์คอปเปอร์ (1) ออกไซด์ ส่วนโลหะผสมเงินชนิดอื่นไม่สามารถสังเคราะห์ได้ และโลหะตัวอื่นๆ ชอบให้ อิเล็กตรอนมากกว่า ถึงแม้ว่าผลจากอีดีเอสพบโลหะต่างๆ ในรูปอสัณฐานวิทยาก็ตาม เนื่องจาก ความแตกต่างของศักย์ไฟฟ้า ตัวเร่งปฏิกิริยาซิลเวอร์คอปเปอร์ (1) ออกไซค์บนตัวรองรับคาร์บอนที่ | เตรียมโดยวิธีโซเดียมโบโรไฮไดรด์ เมื่อใช้ซิลเวอร์และคอปเปอร์ไนเตรตในปริมาณเท่ากัน ตัวเร่ง ปฏิกิริยาโลหะเงินผสมแพลตตินัมบนตัวรองรับคาร์บอนสามารถเตรียมได้ง่ายจากทั้งสองวิธีของ การรีดักชัน เนื่องจากแพลตทินัมมีค่าศักย์ไฟฟ้าที่สูง ดังนั้นอนุภาคจึงสามารถเตรียมได้ในขนาดเล็ก ที่สุดประมาณ 4.71+1.03 นาโนเมตร และถูกเลือกเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาสําหรับทดสอบผลทางไฟฟ้า ขั้วแคโทดของเซลล์เชื้อเพลิงชนิดเมมเบรนแลกเปลี่ยนโปรตอน และเซลล์เชื้อเพลิงชนิดเอทานอล โดยตรง พบว่าตัวเร่งปฏิกิริยาโลหะผสมเงินแพลทินัมบนตัวรองรับคาร์บอนที่เตรียมโดยวิธีโซเดียม โบโรไฮไดรด์ แสดงกําลังไฟฟ้าสูงกว่าตัวเร่งปฏิกิริยาอื่นๆ ทั้งเซลล์เชื้อเพลิงชนิดเมมเบรนแลก เปลี่ยนโปรตอน และเซลล์เชื้อเพลิงชนิดเอทานอลโดยตรง คือ 14.68 และ 1.26 วัตต์ต่อตาราง เซนติเมตรต่อกรัมของตัวเร่งปฏิกิริยาตามลําดับ

Abstract: This research was focused on the synthesis of 20% silver (Ag) and alloy catalysts on carbon Vulcan XC-72 supporter for proton exchange membrane fuel cell (PEMFC) and direct ethanol fuel cell (DEFC) cathode using sodium borohydride (NaBH4) and formic acid (HCOOH) solution method. Herein, the ratio of silver sources and other metal source in 1:1 by weight. The obtained catalysts were characterized by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), and transmission electron microscopy (TEM), and investigated the electro-activity performance on single cell testing. From the XRD and TEM results, confirmed the only four catalytic products of the Ag metal, AgPt alloy, silver (1) oxide (Ag2O) and silver copper (I) oxide (AgxCu2-xO) were formed. The other silver alloys were not obtained due to the different of reduction potential and those metals likely act as the electron donor, although, the EDS results confirmed the compositions of them in amorphous phase. The AgxCu2-xO/C catalyst was synthesized under NaBH4 solution method when using the equal amount of silver and copper nitrate. While the catalytic AgPt/C can be formed easily under both reduction methods, due to the high reduction potential of Pt. Therefore, the particle size of the catalytic AgPt/C under NaBH4 solution method was observed in smallest size about 4.71+1.03 nm and selected for the catalytic PEMFC and DEFC cathode testing. Surprisingly, it showed higher power density than other catalysts were 14.68 and 1.26 W/cm2.g(M), respectively.

Academic Resources and Information Technology LPRU

Address: Lampang

Email: lprulibrary1@gmail.com

Name: Siwat Thungprasert

Role: Thesis Advisor

Name: Samroeng Narakaew

Role: Thesis Advisor Assistant

Created: 2019

Modified: 2563-06-17

Issued: 2020-06-12

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

RES 541.39 J54S 2019

eng

DegreeName: Master of Science

Level: Master Degree

Descipline: Applied Chemistry

Grantor: Academic Resources and Information Technology LPRU

©copyrights Lampang Rajabhat University

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	1220 Full Text.pdf	8.44 MB

ใช้เวลา

0.034546 วินาที