1. UKM Learning and Research Repository
2. PHD Thesis / Tesis PHD
3. Fuel Cell Institute / Institut Sel Fuel

Title:	Kajian pembangunan elektromangkin dwilogam platinum berpenyokong karbon nanosangkar (CNC) sebagai elektrod anod untuk sel fuel metanol langsung (DMFC)
Authors:	Zatil Amali Che Ramli (P85799)
Supervisor:	Siti Kartom Kamarudin, Prof. Ir. Dr.
Keywords:	Universiti Kebangsaan Malaysia -- Dissertations Dissertations, Academic -- Malaysia Elektromangkin Sel fuel metanol langsung Karbon nanosangkar
Issue Date:	9-Aug-2020
Description:	Ph.D.,Sel Fuel Metanol Langsung (DMFC) merupakan satu teknologi yang berpotensi tinggi sebagai sumber tenaga penjanaan. Namun, teknologi ini berdepan dengan beberapa isu seperti harga mangkin Pt yang tinggi, keracunan mangkin dan pengoksidaan kinetik yang rendah seterusnya mengurangi prestasi keseluruhan DMFC. Oleh itu, kajian ini memfokus kepada pembangunan elektromangkin dwilogam-Pt yang bertujuan untuk meningkatkan kadar tindak balas pengoksidaan metanol (MOR). Kajian ini memperkenalkan sokongan mangkin baru yang berpotensi tinggi, iaitu karbon nanosangkar (CNC). CNC disintesis melalui kaedah pirolisis melibatkan tiga sumber polimer iaitu Polipirol (PPy), Polianilina (PANi) dan Polivinil asetat (PVac) dan dicirikan dengan BET, XRD, HRTEM, TEM, dan FESEM. CNC dari sumber PPy pada suhu 750 °C (CNC-PPy750) telah menunjukkan morfologi terbaik, seterusnya digtetapkan sebagai sokongan untuk kesemua elektromangkin dwilogam-Pt yang disediakan. Sintesis, pencirian dan aktiviti elektromangkin dalam tindak balas MOR untuk kesemua elektromangkin; PtRu/CNC, PtNi/CNC, PtFe/CNC dan PtCo/CNC dinilai. Kesemua elektromangkin disintesis menerusi kaedah penurunan diikuti teknik gelombang mikro. Analisis XRD dan TEM menunjukkan PtRu/CNC dengan saiz kristal dwilogam-Pt terkecil iaitu masing-masing 3.2 nm dan 2.7 ± 0.5 nm. Analisis spektroskopi Raman nilai ID/IG untuk CNC, PtNi/CNC, PtRu/CNC, PtCo/CNC dan PtFe/CNC adalah 0.90, 0.89, 0.83, 0.78 dan 0.77 dengan darjah kecacatan grafit dengan pola menaik adalah PtFe/CNC<PtCo/CNC<PtRu/CNC<PtNi/CNC<CNC. Analisis BET pula mendedahkan CNC-PPy750 berstruktur liang meso dengan SBet yang tertinggi iaitu 416 m2 g-1 menunjukkan ia berpotensi tinggi sebagai bahan sokongan mangkin. Ujikaji CV menunjukkan aktiviti pemangkinan MOR tertinggi oleh elektromangkin PtRu/CNC dengan pencapaian sebanyak 427.80 mA/mg, diikuti oleh PtNi/CNC (384.11 mA/mg), PtCo/CNC (150.53 mA/mg) PtFe/CNC (144.11 mA/mg). Selain itu, PtFe/CNC menunjukkan nilai nisbah If/Ib (3.24) tertinggi berbanding dengan PtRu/CNC (2.36), PtNi/CNC (1.43) dan PtCo/CNC (1.62), yang menandakan bahawa PtFe/CNC mempunyai ketahan CO tertinggi. Prestasi tertinggi oleh PtRu/CNC dalam tindakbalas MOR dikaitkan dengan saiz kristal dan zarah PtRu yang kecil, penyebaran PtRu yang sekata pada sokongan CNC, nilai ECSA tertinggi (16.23 m2/g) serta kelebihan ciriciri sokongan CNC. Seterusnya, Kaedah Gerak Balas Permukaan diaplikasikan untuk mengkaji kesan pembolehubah (nisbah PtRu, komposisi pemangkin dan kepekatan CH3OH) dan interaksinya pada keadaan optimum. Keputusan menunjukkan nisbah PtRu sebanyak 2.35:1, komposisi mangkin sebanyak 40%, dan kepekatan CH3OH iaitu 2.0 M, menghasilkan ketumpatan arus tertinggi iaitu 781.3 mA/mg. Keadaan optimum PtRu/CNC diuji dalam sel tunggal DMFC-pasif dan dibandingkan dengan PtRu/C (komersial) yang menghasilkan ketumpatan kuasa maksimum 6.6 mW/cm2 dan 4.8 mW/cm2. Kesimpulannya, elektromangkin PtRu/CNC berpotensi tinggi untuk dikormersialkan kerana kelebihannya darisegi penghasilan yang mudah dan ringkas serta mampu menonjolkan prestasi sangat tinggi dan cekap dalam tindak balas MOR setanding dengan elektromangkin lain yang sedia ada di pasaran kini.
Pages:	194
Publisher:	UKM, Bangi
Appears in Collections:	Fuel Cell Institute / Institut Sel Fuel

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