Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การเตรียมตัวเร่งปฏิกิริยาทนคาร์บอนมอนอกไซด์โดยใช้เกลือเฮเทอโรพอลิแอซิดสำหรับเซลล์เชื้อเพลิงพีอีเอ็ม

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

PREPARATION OF CARBON MONOXIDE-TOLERANT CATALYSTS USING HETEROPOLY ACID SALTS FOR PEM FUEL CELL

Year (A.D.)

2015

Document Type

Thesis

First Advisor

มะลิ หุ่นสม

Second Advisor

คุณากร ภู่จินดา

Faculty/College

Faculty of Science (คณะวิทยาศาสตร์)

Degree Name

วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต

Degree Level

ปริญญาโท

Degree Discipline

เคมีเทคนิค

DOI

10.58837/CHULA.THE.2015.789

Abstract

งานวิจัยนี้ศึกษาผลของการเติม H3PMo12O40 และ CsxH3-xPMo12O40 (x = 1, 2, 2.5 หรือ 3) บนตัวเร่งปฏิกิริยา Pt/C สำหรับปฏิกิริยาออกซิเดชันของแก๊สไฮโดรเจนที่มีการปนเปื้อนด้วยแก๊สคาร์บอนมอนอกไซด์ความเข้มข้น 100 พีพีเอ็มในเซลล์เชื้อเพลิงพีอีเอ็ม และออกซิเดชันของเมทานอลในสารละลายกรดซัลฟูริก-เมทานอล ซึ่งแบ่งขอบเขตของการทำงานออกเป็น 2 ส่วน ส่วนแรกเป็นการศึกษาผลของร้อยละโดยน้ำหนักของ H3PMo12O40 (ร้อยละ 200-400) บนตัวเร่งปฏิกิริยา Pt/C ต่อความทนแก๊สคาร์บอนมอนอกไซด์ เมื่อพิจารณากัมมันตภาพของตัวเร่งปฏิกิริยาในเซลล์เชื้อเพลิงเดี่ยว ได้ดำเนินการภายใต้ภาวะบรรยากาศไฮโดรเจนที่มีการปนเปื้อนคาร์บอนมอนอกไซด์ความเข้มข้น 100 พีพีเอ็ม และออกซิเจน พบว่า H3PMo12O40 บนตัวเร่งปฏิกิริยา Pt/C ที่ร้อยละ 300 โดยน้ำหนัก (H3PMo12O40(300)-Pt/C) มีความทนแก๊สคาร์บอนมอนอกไซด์สูงกว่าตัวเร่งปฏิกิริยา Pt/C ถึง 1.65 เท่า เนื่องจากการมีอยู่ของโลหะโมลิบดีนัมในโครงสร้างของเฮเทอโรพอลิแอซิดส่งผลให้เกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันของแก๊สคาร์บอนมอนอกไซด์ได้ดี และส่วนที่สองเป็นการศึกษาผลของการเติมซีเซียมไอออน (Cs+) แทนที่ไฮโดรเจนไอออนในโครงสร้าง H3PMo12O40 บนตัวเร่งปฏิกิริยา Pt/C พบว่าตัวเร่งปฏิกิริยา CsxH3-xPMo12O40(300)-Pt/C มีสภาพละลายน้ำได้ต่ำกว่าตัวเร่งปฏิกิริยา H3PMo12O40(300)-Pt/C และตัวเร่งปฏิกิริยา Cs1H2PMo12O40(300)-Pt/C มีความทนแก๊สคาร์บอนมอนอกไซด์สูงกว่าตัวเร่งปฏิกิริยา Pt/C ทั้งในสารละลายกรด-เมทานอลและในเซลล์เชื้อเพลิงพีอีเอ็มในภาวะที่มีการปนเปื้อนด้วยแก๊สคาร์บอนมอนอกไซด์

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

This work was carried out to study the CO tolerance of Pt/C catalyst by the addition of H3PMo12O40 and CsxH3-xPMo12O40 (x = 1, 2, 2.5 or 3) for hydrogen oxidation reaction in the presence of 100 ppm CO in PEM fuel cell and for methanol oxidation in H2SO4-CH3OH solution. The work was separated into 2 parts. For the first part, the effect of H3PMo12O40 loading (200-400 wt%) on CO tolerance under 100 ppm CO:H2 and O2 was studied. The results showed that 300 wt% H3PMo12O40 on Pt/C (H3PMo12O40(300)-Pt/C) exhibited the CO tolerance greater than Pt/C catalyst by 1.65-fold because the existence of molybdenum in heteropoly acid structure enhanced CO oxidation. For the second part, the replacement of H+ by the Cs+ in the H3PMo12O40 structure was studied. It was found that the CsxH3-xPMo12O40(300)-Pt/C catalysts had a lower water solubility than the H3PMo12O40(300)-Pt/C catalysts. The Cs1H2PMo12O40(300)-Pt/C showed the CO tolerance greater than Pt/C catalyst both in the solution of H2SO4-CH3OH and in PEM fuel cell in the presence of CO.

Link to Full Text

Share

COinS