กัมมันตภาพของตัวเร่งปฏิกิริยาแพลทินัมโครเมียม/คาร์บอนสำหรับปฏิกิริยารีดักชันของออกซิเจนในเซลล์เชื้อเพลิงพีอีเอ็ม

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