Please use this identifier to cite or link to this item: http://cmuir.cmu.ac.th/jspui/handle/6653943832/78830
Full metadata record
DC FieldValueLanguage
dc.contributor.advisorKonlayutt Punyawudho-
dc.contributor.authorLaksamee Payattikulen_US
dc.date.accessioned2023-09-09T15:38:28Z-
dc.date.available2023-09-09T15:38:28Z-
dc.identifier.urihttp://cmuir.cmu.ac.th/jspui/handle/6653943832/78830-
dc.description.abstractOctahedral Pt3Ni on carbon supports (Pt3Ni/C) are well-known to be excellent electrocatalysts for the oxygen reduction reaction (ORR) due to their exceptional activity. Unfortunately, Pt-Ni octahedral nanoparticles have a low durability. As a result, this study will synthesize octahedral Pt3Ni/C electrocatalysts with enhanced catalytic activity and stability for the oxygen reduction reaction (ORR) by adding a third metal, M, such as Ga, Ag, Cu, Rh, Co, Fe, and Mo. The solid-state chemistry or gas phase synthesis catalyst method for doping a third metal to octahedral Pt3Ni has been developed using two different approaches, which are referred to as Co-impregnation (Pt3Ni-M) and Metal-doping (M-Pt3Ni). The particle shape and size distributions were almost identical with an average particle size of around 8-9 nm for both approaches. Furthermore, the electrochemical properties of ORR were tested using voltammetry technique, which revealed an increase in ORR catalytic activity and catalyst stability. As pristine sample, the Fe-Pt3Ni/C from Metal-doping exhibited the highest ORR catalytic activity. For accelerated durability test (ADT) of 16,000 voltage cycles, the Cu-Pt3Ni/C exhibited the most stable catalysts with the activity retention of 69.9%, which was 5.8 times more stable than the Pt3Ni/C catalyst (12.1%). In addition, when the same metal was used, it was discovered that the Metal-doping (M-Pt3Ni /C) approach provided superior ORR activity and stability than the Co-impregnation (Pt3Ni-M/C) technique.en_US
dc.language.isoenen_US
dc.publisherChiang Mai : Graduate School, Chiang Mai Universityen_US
dc.titleDevelopment of metal-doping technique in octahedral platinum-nickel catalysts on carbon supports for oxygen reduction reaction in proton exchange membrane fuel cellsen_US
dc.title.alternativeการพัฒนาเทคนิคการเจือโลหะในตัวเร่งปฏิกิริยาแพลทินัม-นิกเกิลที่มีรูปทรงแปดหน้าบนตัวรองรับคาร์บอนสำหรับปฏิกิริยาออกซิเจนรีดักชันในเซลล์เชื้อเพลิงชนิดเยื่อแลกเปลี่ยนโปรตอนen_US
dc.typeThesis
thailis.controlvocab.lcshMetal catalysts-
thailis.controlvocab.lcshFuel cells-
thailis.controlvocab.lcshElectrochemistry-
thesis.degreedoctoralen_US
thesis.description.thaiAbstractตัวเร่งปฏิกิริยาโลหะแพลทินัม-นิกเกิลที่มีรูปทรงแปดหน้าบนตัวรองรับคาร์บอน (Octahedral Pt3Ni/C) ถือเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาเชิงไฟฟ้าเคมีที่มีประสิทธิภาพอย่างมากในการเร่งปฏิกิริยาออกซิเจนรีดักชัน (ORR) ที่เกิดขึ้นบริเวณขั้วไฟฟ้าด้านแคโทดของเซลล์เชื้อเพลิงชนิดเยื่อแลกเปลี่ยนโปรตอน อย่างไรก็ตามตัวเร่งปฏิกิริยา Pt3Ni/C นี้มีเสถียรภาพไม่ดีนัก ด้วยเหตุผลดังกล่าว งานวิจัยนี้จึงได้ทำการปรับปรุงเสถียรภาพของตัวเร่งปฏิกิริยา Octahedral Pt3Ni/C ด้วยการเจือโลหะชนิดที่สาม (M) ได้แก่ Ga, Ag, Cu, Rh, Co, Fe, และ Mo ทั้งนี้ได้ทำการพัฒนาเทคนิคในการเจือโลหะไปยัง Pt3Ni โดยใช้วิธี Solid-state chemistry หรือวิธีการสังเคราะห์ตัวเร่งปฏิกิริยาในสภาวะแก๊ส (gas phase synthesis) ซึ่งใช้สองแนวทางที่แตกต่างกัน ได้แก่ Co-impregnation (Pt3Ni-M) และ Metal-doping (M-Pt3Ni) โดยพบว่าตัวเร่งปฏิกิริยาที่เตรียมได้จากทั้งสองแนวทางนี้มีรูปร่างและการกระจายตัวของอนุภาคใกล้เคียงกัน โดยมีขนาดอนุภาคเฉลี่ยประมาณ 8-9 นาโนเมตร และเมื่อนำตัวเร่งปฏิกิริยาที่เตรียมได้ไปทดสอบคุณสมบัติเชิงไฟฟ้าเคมีสำหรับปฏิกิริยาออกซิเจนรีดักชันด้วยเทคนิคโวลแทมเมทรี พบว่า มีความสามารถในการเร่งปฏิกิริยาและเสถียรภาพของตัวเร่งปฏิกิริยาเพิ่มขึ้น โดย Fe-Pt3Ni/C มีค่าความสามารถในการเร่งปฏิกิริยาเริ่มต้นสูงที่สุด และเมื่อพิจารณาในแง่เสถียรภาพของตัวเร่งปฏิกิริยา พบว่า Cu-Pt3Ni/C คงเหลือความสามารถในการเร่งปฏิกิริยาสูงที่สุดถึง 69.9% หลังจากการทดสอบความทนทานของตัวเร่งปฏิกิริยา (ADT) 16,000 รอบ ซึ่งมีค่ามากกว่า Pt3Ni/C 5.8 เท่า (12.1%) นอกจากนี้เมื่อเปรียบเทียบวิธีการเจือโลหะชนิดที่สามทั้งสองแนวทางโดยใช้โลหะชนิดเดียวกัน พบว่า ตัวเร่งปฏิกิริยาที่เตรียมได้จากวิธีการเจือโลหะแบบ Metal-doping (M-Pt3Ni/C) มีค่าความสามารถในการเร่งปฏิกิริยาและเสถียรภาพของตัวเร่งปฏิกิริยาที่ดีกว่าตัวเร่งปฏิกิริยาที่เตรียมได้จากวิธี Co-impregnation (Pt3Ni-M/C)en_US
Appears in Collections:ENG: Theses

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
610651004-LAKSAMEE PAYATTIKUL.pdf6.03 MBAdobe PDFView/Open    Request a copy


Items in CMUIR are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.