การเตรียมตัวเร่งปฏิกิริยาทนคาร์บอนมอนอกไซด์โดยใช้เกลือเฮเทอโรพอลิแอซิดสำหรับเซลล์เชื้อเพลิงพีอีเอ็ม

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