Author	ณัฐศรา กาญจนรชตะ
Title	การเตรียมตัวเร่งปฏิกิริยาแพลทินัม/รูทิเนียมรองรับบนคาร์บอนด้วยการพอกพูนโดยไม่ใช้ไฟฟ้าในเซลล์เชื้อเพลิงพีอีเอ็ม / ณัฐศรา กาญจนรชตะ = Preparation of carbon-supported platinum/ruthenium catalysts by electroless deposition for PEM fuel cell / Natsara Kanchanarachata
Imprint	2554
Connect to	http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/32623
Descript	ก-ณ, 120 แผ่น : ภาพประกอบ, แผนภูมิ

ในระบบการท างานของเซลล์เชื้อเพลิงพีอีเอ็มจะใช้โลหะแพลทินัมเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา แต่แพลทินัมมีราคาแพงและไม่สามารถทนต่อแก๊สคาร์บอนมอนอกไซด์ได้ทำให้เกิดความ สูญเสียต่อประสิทธิภาพของเซลล์เชื้อเพลิงอย่างมาก เมื่อแก๊สไฮโดรเจนที่ใช้เป็นเชื้อเพลิงมีแก๊สคาร์บอนมอนอกไซด์เจือปนอยู่ด้วยเหตุนี้จึงได้มีการนำตัวเร่งปฏิกิริยาโลหะผสมของ แพลทินัมมาใช้แทนตัวเร่งปฏิกิริยาแพลทินัมในด้านแอโนดของเซลล์เชือ้ เพลิง โดยงานวิจัยนี้ ทำการศึกษาการเตรียมตัวเร่งปฏิกิริยาแพลทินัม/รูทิเนียมรองรับบนคาร์บอนด้วยวิธีการพอก พูนโดยไม่ใช้ไฟฟ้า สำหรับใช้งานทางด้านแอโนดของเซลล์เชือ้เพลิงพีอีเอ็ม โดยศึกษาหาภาวะที่เหมาะสมในการเตรียมตัวเร่งปฏิกิริยาแพลทินัม/รูทิเนียม ซึ่งตัวแปรที่ศึกษามีดังนี้ อัตราส่วนโดยอะตอมของโลหะแพลทินัมต่อรูทิเนียม การปรับปรุงตัวรองรับคาร์บอน ความเข้มข้นของสารตัง้ต้นโลหะ ชนิดของสารรีดิวซ์ และความเข้มข้นของสารรีดิวซ์ จากนัน้ทำการทดสอบสมบัติทางกายภาพและทางเคมีไฟฟ้าของตัวเร่งปฏิกิริยาที่เตรียมได้ด้วยเทคนิคการ เลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์ (XRD) เอกซ์เรย์สเปคโทรสโคปี แบบกระจายพลังงาน (EDX) โพราไรเซชันไซคลิกโวลแทมเมทรี และอิมพีแดนซ์สเปคโทรสโคปี พบว่า ภาวะที่เหมาะสมสำหรับการเตรียมตัวเร่งปฏิกิริยาแพลทินัม/รูทิเนียม คือที่อัตราส่วนโดยอะตอมของแพลทินัมต่อรูทิเนียม เท่ากับ 1:0.5 บนตัวรองรับคาร์บอนที่ผ่านการปรับปรุงด้วยกรด ความเข้มข้นของกรดเฮกซะคลอโรแพลทินิคและรูทิเนียมคลอไรด์ 10 และ 10 กรัมต่อลิตร ตามลำดับ โดยใช้กรดฟอร์มิก ความเข้มข้นเท่ากับ 0.15 โมลต่อลิตรเป็นสารรีดิวซ์ เมื่อนำตัวเร่งปฏิกิริยาที่เตรียมจากภาวะที่ดีที่สุดนี้มาทดสอบประสิทธิภาพความทนต่อแก๊สคาร์บอนมอนอกไซด์ของเซลล์เชือ้เพลิง พบว่า ตัวเร่งปฏิกิริยาแพลทินัม/รูทิเนียมสามารถทนต่อแก๊สคาร์บอนมอนอกไซด์ได้ดีกว่าตัวเร่งปฏิกิริยาแพลทินัมบริสุทธิ์
Platinum was employed as catalyst in fuel cell system but it was expensive and could not tolerate high carbon monoxide (CO) levels. If hydrogen gas containing with carbon monoxide is used, the fuel cell performance will be drastically reduced. Thus, platinum alloy catalyst was used as an anode in fuel cell application instead of pure platinum catalyst. In this research, the preparation of carbon-supported platinum/ruthenium catalysts (PtRu/C) by electroless deposition was studied for using as an anode in PEM fuel cell. The studied parameters were atomic ratio of Pt:Ru, carbon-supported improvement, concentrations of metal precursor, types and concentrations of reducing agents. Physical and electrochemical characterization of prepared PtRu/C catalysts were determined by X-ray diffraction (XRD), energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX), polarization, cyclic voltammetry (CV) and impedance spectroscopy. The results showed that the optimum condition for PtRu/C catalyst preparation was 1:0.5 of Pt:Ru atomic ratio on carbon-supported that improved by acid solution, 10 and 10 g/l of hexachloroplatinic acid (H2PtCl6) and ruthenium chloride (RuCl3) solution, respectively, 0.15 M of formic acid as reducing agent. PtRu/C catalyst prepared from the optimum condition was examined the performance of CO tolerance in PEM fuel cell. It was found that PtRu/C catalyst was tolerant to CO better than Pt/C catalyst.

1. ตัวเร่งปฏิกิริยาแพลทินัม
2. รูทีเนียม
3. เซลล์เชื้อเพลิงชนิดเมมเบรนแลกเปลี่ยนโปรตอน
4. เซลล์เชื้อเพลิง
5. การพอกพูนโดยไม่ใช้ไฟฟ้า
6. Platinum catalysts
7. Ruthenium
8. Proton exchange membrane fuel cells
9. Fuel cells