ตัวเร่งปฏิกิริยาเชิงไฟฟ้าโลหะผสม Pd-CeOx/C สำหรับปฏิกิริยาอิเล็กโทรออกซิเดชัน ของเชื้อเพลิงไซลิทอลในสารละลายอัลคาไลน์
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
ตัวเร่งปฏิกิริยาเชิงไฟฟ้าโลหะผสมแพลเลเดียม-ซีเรียมออกไซด์บนวัสดุรองรับคาร์บอน (Pd-CeOx/C) ถูกเตรียมขึ้นโดยตัวเร่งปฏิกิริยาผ่านการแคลไซน์ที่อุณหภูมิ 200°C เพื่อเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาเชิงไฟฟ้าในขั้วแอโนด โดยศึกษาปฏิกิริยาอิเล็กโทรออกซิเดชันของสารละลายไซลิทอล การคึกษาสมบัติทางสัณฐานวิทยาของตัวเร่งปฏิกิริยาด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (SEM) และเทคนิควิเคราะห์ธาตุเชิงพลังงาน (EDX) พบว่าตัวเร่งปฏิกิริยามีการกระจายตัวของโลหะผสมบนวัสดุรองรับ มีขนาดอนุภาคเฉลี่ยประมาณ 175.53±(13.70) nm และจากการคำนวณพบว่าตัวเร่งดังกล่าวมีพื้นที่การเกิดปฏิกิริยา (ESCA) ของตัวเร่งปฏิกิริยา PdCeOx/C มากกว่าตัวเร่งปฏิกิริยา Pd/C เช่นกัน การคึกษาสมบัติทางเคมีไฟฟ้าด้วยเทคนิคไซคลิกโวลแทมเมทรี แสดงให้เห็นถึงอันตรกิริยาของตัวเร่งปฏิกิริยาที่ดี เช่น ปฏิกิริยาออกซิเดชันของเชื้อเพลิงไซลิทอลซึ่งมี Pd-CeOx/C เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาให้ค่าความหนาแน่นกระแสสูงสุด ประมาณ 1.67 mA.cm-2 ที่ -0.09 V และการวิเคราะห์ความเสถียรของตัวเร่งปฏิกิริยาเทคนิคโครโนแอมเพอโรเมทรี (CA) เป็นเวลา 3,600 วินาที ให้ค่าความหนาแน่นกระแสสุดท้าย ประมาณ 0.23 mA.cm-2 โดยตัวเร่งปฏิกิริยาดังกล่าวนี้อาจใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาขั้วแอโนดที่มีประสิทธิภาพ สำหรับเซลล์เชื้อเพลิงอัลคาไลน์ไซลิทอลโดยตรง (ADXFCs)
Article Details
อนุญาตภายใต้เงื่อนไข Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
เอกสารอ้างอิง
กลุ่มส่งเสริมอุตสาหกรรมชีวภาพ กองอุตสาหกรรมอ้อย น้ำตาลทราย และอุตสาหกรรมต่อเนื่อง. (2561). ไซลิทอล (Xylitol) สารให้ความหวานจากอุตสาหกรรมชีวภาพ. สำนักงานคณะกรรมการอ้อย และน้ำตาลทราย กระทรวงอุตสาหกรรม, แหล่งข้อมูล : http://www.ocsb.go.th/up- load/bioindustry/fileupload/10226-1864.pdf. ค้นเมื่อ วันที่ 5 กุมภาพันธ์ 2562
ประภาพรรณ ไลวรรณ์ อภิชัย เทอดเทียนวงษ์ และสุภาภรณ์ เทิดเทียนวงษ์. (2559). อิทธิพลของประเภทคาร์บอนและเวลาการดูดซับโลหะต่อสมรรถนะของตัวเร่งปฏิกิริยา Pd/C สำหรับปฏิกิริยาอิเล็กโทรออกซิเดชันของเอทานอลในด่าง. ใน: การประชุมทางวิชาการ ครั้งที่ 54. มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์. กรุงเทพมหานคร. 463-470.
วิรุฬห์ ตรงชวนกิจ. (2551). ตัวเร่งปฏิกิริยาเชิงไฟฟ้าโลหะผสมแพลเลเดียมโคบอลต์เตรียมโดยกระบวนการร่วมของการทำให้ชุ่มกับการล่อผลึกสำหรับการรีดักชันของออกซิเจนในเซลล์เชื้อเพลิงพีอีเอ็ม. วิทยานิพนธ์วิทยาศาสตร์มหาบัณฑิต, จุฬาลงกรณมหาวิทยาลัย. กรุงเทพมหานคร: 108 หน้า
สิริพงศ์ ลิ้มพัธยาเนตร์. (2555). ผลของตัวรองรับต่อกัมมันตภาพของตัวเร่งปฏิกิริยาเชิงไฟฟ้าฐานแพลเลเดียม สำหรับปฏิกิริยารีดักชันของออกซิเจนในเซลล์เชื้อเพลิงพีอีเอ็ม. วิทยานิพนธ์วิทยาศาสตร์มหาบัณฑิต, จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. กรุงเทพมหานคร: 101 หน้า
สุกาญจนา เลขพัฒน์ และสมบัติ ทีฆทรัพย์. (2556). “เซลล์เชื้อเพลิง” แหล่งพลังงานทดแทนในอนาคต. วารสารวิชาการมหาวิทยาลัยอีสเทิร์นเอเชีย ฉบับวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี 7(1): 1-10.
Chaiburi, C. and Hacker, V. (2 0 1 7 ) . Catalytic activity of various platinum loading in acid electrolyte at 3 0 3 K. Energy Procedia 138: 229-234.
Antolini, E. and Gonzalez, E. R., (2 0 1 0 ) . Alkaline direct alcohol fuel cells. Journal of Power Sources 195: 3431-3450.
Wang, F., Yu, H., Tian, Z., Xue, H. and Feng, L. (2018). Active sites contribution from nanostructured interface of palladium and cerium oxide with enhanced catalytic performance for alcohols oxidation in alkaline solution. Journal of Energy Chemistry 27(2): 395-403.
Xu, H., Wang, A. L., Tong, Y. and Li, G. R. (2 0 1 6 ) . Enhanced Catalytic Activity and Stability of Pt/CeO2/ PANI Hybrid Hollow Nanorod Arrays for Metha-nol Electrooxidation. ACS Catalysis 6(8): 5198-5206.
Tan, Q., Du, C., Sun, Y., Yina, G. and Gaoa, Y. (2013). Pd-aroundCeO2−x hybrid nano-structure cata-lyst: three-phasetransfer synthesis, elec-trocatalytic properties and dual pro-moting mechanism. Journal of Materials Chemistry A 2: 1429-1435.
Tan, Q., Zhu, H., Guo, S., Chen, Y., Jiang, T., Shu, C., Chong, S., Hultman, B., Liu, Y. and Wu, G. (2 0 1 7 ) . Quasi-zerodimensional cobalt-doped CeO2 dots on Pd catalysts for alcohol electro-oxidation with enhanced poisoningtolerance. Nanoscale 9: 12565-12572.
Tan, Q., Shu, C., Abbott, J., Zhao, Q., Liu, L., Qu, T., Chen, Y., Zhu, H., Liu, Y. and Wu, G. (2019). Highly Dispersed Pd-CeO2 Nano-particles Supported on N‑Doped Core- Shell Structured Mesoporous Carbon for Methanol Oxidation in Alkaline Media. ACS Catalysis 9(7): 6362-6371.
Li, Y., Wang, Y., Mao, H. and Li, Q. (2016). Synthesis of Carbon Supported Pd-Sn Catalysts by Ethylene Glycol Me-thod for Ethanol Electrooxidation. International Journal of Electrochemical Science 11: 7011–7019.
