การเตรียมตัวเร่งปฏิกิริยาโคบอลต์ฟอสไฟด์บนนิเกิลโฟมด้วยวิธีชุบเคลือบด้วยไฟฟ้าสำหรับการเร่งปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสของโซเดียมโบโรไฮไดรด์
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
งานวิจัยนี้ศึกษาการเตรียมตัวเร่งปฏิกิริยาโคบอลต์ฟอสไฟด์บนตัวรองรับนิเกลโฟมโดยการชุบเคลือบด้วยไฟฟ้า เป็นกระบวนการแบบขั้นตอนเดียว ลดต้นทุน และเพิ่มประสิทธิภาพเร่งปฏิกิริยาผลิตไฮโดรเจน ทำการศึกษาคุณสมบัติของตัวเร่งปฏิกิริยาที่ชุบเคลือบระยะเวลา 5, 10, 15 และ 20 นาที ซึ่งเป็นปัจจัยที่ส่งผลต่อความสามารถในการเร่งปฏิกิริยา การทดลองพบว่ามีอนุภาคขนาดเล็กของโคบอลต์และฟอสฟอรัสกระจายตัวเคลือบทับถมกันอยู่บนพื้นผิวรูพรุนของตัวรองรับ และพบว่าโคบอลต์ฟอสไฟด์ที่มีโครงสร้างอสัณฐานและมีพื้นผิวจำเพาะของตัวเร่งปฏิกิริยาเพิ่มขึ้นตามระยะเวลาในการชุบเคลือบที่มากขึ้น โดยตัวเร่งปฏิกิริยาที่ชุบเคลือบด้วยไฟฟ้าระยะเวลา 15 นาที ปริมาณ 4.2 กรัม ใช้เร่งปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสของสารละลายโซเดียมโบโรไฮไดรด์ 20 wt% อัตราการไหล 10 มิลลิลิตรต่อนาที ได้อัตราการผลิตไฮโดรเจน 2.25 ลิตรต่อนาที ที่ความดัน 0.5 บาร์ มากกว่าตัวเร่งปฏิกิริยาที่เตรียมด้วยการพอกพูนไม่ใช้ไฟฟ้า จึงมีความสามารถใช้เร่งปฏิกิริยาผลิตไฮโดรเจนสำหรับเซลล์เชื้อเพลิง
Downloads
Article Details
อนุญาตภายใต้เงื่อนไข Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
Journal of TCI is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International (CC BY-NC-ND 4.0) licence, unless otherwise stated. Please read our Policies page for more information...
เอกสารอ้างอิง
V. I. Simagina et al., “Recent advances in applications of Co-B catalysts in NaBH4-based portable hydrogen generators,” Catalysts, vol. 11, no. 2, Feb. 2021, Art. no. 268. doi: 10.3390/catal11020268.
H. M. Youssef et al., “Fabrication of CoP@P, N-CNTs-deposited nickel foam for energy-efficient hydrogen generation via electrocatalytic urea oxidation,” Catalysts,vol. 15, no. 7, Jul. 2025, Art. no. 652. doi: 10.3390/catal15070652.
T. H. Oh and S. Kwon, “Performance evaluation of hydrogen generation system with electroless-deposited Co-P/Ni foam catalyst for NaBH4 hydrolysis,” Int. J. Hydrog. Energy, vol. 38, no. 15, pp. 6425-6435, May 2013.
H. N. Abdelhamid, “A review on hydrogen generation from the hydrolysis of sodium borohydride,” Int. J. Hydrog. Energy, vol. 45, no. 38, pp. 19317-19333, Aug. 2020.
H. Dai, Y. Liang, P. Yao, C. Chen, and X. Wang, “Amorphous cobalt-boron/nickel foam as an effective catalyst for hydrogen generation from alkaline sodium borohydride solution,” J. Power Sources, vol. 177, no. 1, pp. 174-180, Feb. 2008.
G. Li et al., “Non-noble metal-based catalysts applied to hydrogen evolution from hydrolysis of boron hydrides,” Small Struct., vol. 2, no. 7, Jul. 2021, Art. no. 2100013.
B. G. Gang, J. M. Kim, S. W. Choi, and J. H. Lee, “Transient behavior of proton exchange membrane fuel cells over a cobalt-phosphorous/nickel foam catalyst with sodium borohydride,” Int. J. Hydrog. Energy, vol. 41, no. 1, pp. 524-533, Jan. 2016.
K. W. Cho and H. S. Kwon, “Effects of electrodeposited Co and Co-P catalysts on the hydrogen generation properties from hydrolysis of alkaline sodium borohydride solution,” Catal. Today, vol. 120, no. 3-4, pp. 298–304, Feb. 2007. doi: 10.1016/j.cattod.2006.09.012.
Y. Guo et al., “Electrodeposited amorphous Co-P catalyst for hydrogen generation from hydrolysis of alkaline sodium borohydride solution,” J. Mol. Catal. A: Chem., vol. 378, pp. 273-278, Nov. 2013. doi: 10.1016/j.molcata.2013.06.019.
N. Bai et al., “One-step electrodeposition of Co/CoP film on Ni foam for efficient hydrogen evolution in alkaline solution,” ACS Appl. Mater. Interfaces, vol. 8, no. 43, pp. 29419-29426, Nov. 2016. doi: 10.1021/acsami.6b09338.
Y. Wei et al., “Preparation of three-dimensional nickel foam supported cobalt catalyst by electrodeposition and its process optimization,” Mater. Rep., vol. 32, no. 19, pp. 3304-3308, Oct. 2018. doi: 10.11896/j.issn.1005-023X.2018.19.006.
Y. Wei et al., “Highly efficient and reactivated electrocatalyst of ruthenium electrodeposited on nickel foam for hydrogen evolution from NaBH4 alkaline solution,” Int. J. Hydrog. Energy, vol. 43, no. 2, pp. 592-600, Jan. 2018. doi: 10.1016/j.ijhydene.2017.11.111.
H. Kim, T. H. Oh, and S. Kwon, “Simple catalyst bed sizing of a NaBH4 hydrogen generator with fast startup for small unmanned aerial vehicles,” Int. J. Hydrog. Energy, vol. 41, no. 2, pp. 1018-1026, Jan. 2016. doi: 10.1016/j.ijhydene.2015.11.026.
B. G. Gang, “The selective zero emission power systems between NaBH4-based fuel cells and solar cells for UAVs,” Int. J. Aeronaut. Space Sci., vol. 21, no. 4, pp. 1017-1027, Dec. 2020. doi: 10.1007/s42405-020-00266-9.
C. Yao et al., “Porous CoP@N/P co-doped carbon/CNTs nanocubes: In-situ autocatalytic synthesis and excellent performance as the anode for lithium-ion batteries,” Appl. Surf. Sci., vol. 512, May 2020, Art. no. 145690. doi: 10.1016/j.apsusc.2020.145690.
T. H. Oh et al., “Sodium borohydride hydrogen generator using CoP/Ni foam catalysts for 200 W proton exchange membrane fuel cell system,” Energy, vol. 90, part 1, pp. 1163-1170, Oct. 2015. doi: 10.1016/j.energy.2015.06.072.
UL-200W Fuel Cell Stack User Manual, Horizon Fuel Cell Korea, Mar. 2017.
