1. UKM Learning and Research Repository
2. PHD Thesis / Tesis PHD
3. Faculty of Science and Technology / Fakulti Sains dan Teknologi

Title:	Penghasilan hidrogen melalui tindak balas redoks pembelahan molekul air menggunakan mangkin ferum oksida terubahsuai
Authors:	Tengku Shafazila Tengku Saharuddin (P69837)
Supervisor:	Mohd Ambar Yarmo, Prof. Dr.
Keywords:	Electric power production from chemical action Electrocatalysis Oxidation-reduction reaction Hydrogen as fuel Universiti Kebangsaan Malaysia -- Dissertations Dissertations, Academic -- Malaysia
Issue Date:	23-Jan-2016
Description:	Keperluan mendapatkan tenaga alternatif yang boleh dijana semula, mesra alam dan mampan seperti hidrogen menjadi semakin penting bagi menangani masalah kebergantungan tenaga berasaskan bahan api fosil dan perubahan cuaca dunia. Penghasilan hydrogen melalui tindak balas redoks pembelahan molekul air menggunakan mangkin ferum oksida terubahsuai yang memfokuskan penjanaan semula mangkin menggunakan gas CO masih belum dikaji sehingga kini. Proses dalam kajian ini merangkumi kitaran dua langkah tindak balas iaitu tindak balas penurunan mangkin mengunakan gas CO diikuti dengan tindak balas pengoksidaan yang melibatkan pembelahan molekul air bagi menghasilkan hidrogen. Sistem mangkin Fe2O3 merupakan salah satu sistem yang paling berpotensi untuk tujuan tersebut berdasarkan faktor termodinamik yang hanya memerlukan tenaga bebas Gibbs (ΔG) sebanyak -37.9 kJmol-1 (penurunan) dan -5.0 kJmol-1 (pengoksidaan), takat leburnya yang tinggi, senang didapati dan murah. Kajian awal keadaaan suhu tindak balas bagi mangkin Fe2O3 memberikan peratusan hasil hidrogen sebanyak 31.4% berbanding nilai teori (80%) pada suhu 600 °C. Bagi meningkatkan kadar penghasilan hidrogen dan menurunkan suhu tindak balas, mangkin Fe2O3 diubahsuai dengan menambahkan beberapa logam lain secara impregnasi. Turutan peratusan hasil hidrogen bagi siri mangkin Fe2O3 terubahsuai bagi tindak balas pengoksidaan air adalah seperti berikut: 3% Rh/Fe2O3 (36.0%) > 3% Zr/Fe2O3 (33.3%) > 3% Ce/Fe2O3 (32.8%) > Fe2O3 (30.9%) > 3% Al/Fe2O3 (30.40%) > 3% Ag/Fe2O3 (27.7%) > 3% Mo/Fe2O3 (0%). Mangkin 3% Rh/Fe2O3 menunjukkan peningkatan hasil tertinggi pada awal tindak balas, namun selepas suntikan wap air sebanyak 20 kali mangkin 3% Zr/Fe2O3 menunjukkan kestabilan dan penghasilan hidrogen yang tertinggi (31.9%) berbanding mangkin-mangkin lain disebabkan tiada kesan pensinteran. Penelitian terhadap sistem Zr/Fe2O3 menunjukkan keadaan tindak balas terbaik adalah 5% Zr, suhu penurunan 600 °C, suhu pengoksidaan 400 °C dan kadar aliran wap air 10 mLmin-1 dengan nilai peratusan hasil hidrogen sebanyak 71.2%. Impregnasi 5% Zr kepada Fe2O3 menunjukkan peningkatan terhadap luas permukaan dan isipadu liang yang menyumbang kepada sifat pemangkinan yang lebih baik. Analisis XRD bagi mangkin 5% Zr/Fe2O3 tidak menunjukkan difraktogram unsur Zr yang bermaksud partikel logam Zr terserak secara sekata di atas permukaan Fe2O3. Keadaan penyerakan Zr yang baik ini memberikan kesan sinergi bagi mangkin 5% Zr/Fe2O3 sekaligus dapat menurunkan tenaga pengaktifan (Ea) bagi penurunan Fe2O3 kepada Fe3O4 daripada 141 kepada 97 kJmol-1 yang seterusnya dapat menyumbang kepada peningkatan hasil sebanyak 12.2% berbanding mangkin Fe2O3 pukal. Spektrum XPS menunjukkan partikel Zr telah mengambil bahagian di dalam tindak balas redoks yang mana ia diturunkan (Zr4+ → Zr0) semasa proses penurunan dan teroksida semula semasa proses pengosidaan. Tindak balas tersebut telah menyumbang kepada kenaikkan nilai penghasilan hidrogen. Kajian ini menunjukkan sistem mangkin 5% Zr/Fe2O3 telah memberikan aktiviti yang tertinggi bagi menghasilkan hidrogen menerusi proses pembelahan molekul air dan dapat dijanakan semula (> 10 kali) dengan menggunakan CO dan stabil sehingga 800 kali suntikan wap air tanpa kehilangan aktiviti yang ketara.,Tesis ini tidak ada Perakuan Tesis Sarjana/Doktor Falsafah",Ph.D.
Pages:	197
Call Number:	QD569.T443 2016 tesis
Publisher:	UKM, Bangi
Appears in Collections:	Faculty of Science and Technology / Fakulti Sains dan Teknologi

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