1. UKM Learning and Research Repository
2. PHD Thesis / Tesis PHD
3. Institute of Microengineering and Nanoelectronics / Institut Kejuruteraan Mikro dan Nanoelektronik (IMEN)

Title:	Mangkin kobalt ftalosianina/karbon-tungsten oksida nanowayar (W18O49) untuk katod sel fuel metanol langsung (DMFC)
Authors:	Nabila A. Karim (P62666)
Supervisor:	Siti Kartom Kamarudin, Prof. Dr.
Keywords:	Mangkin platinum Sel fuel Sel fuel metanol langsung
Issue Date:	16-Apr-2015
Description:	Mangkin platinum mempunyai keterpilihan yang tinggi terhadap tindak balas penurunan oksigen menyebabkan ia digunakan sebagai mangkin katod di dalam sel fuel metanol langsung (DMFC). Penggunaan platinum dalam DMFC mempunyai kekurangan seperti pengurangan kadar tindak balas oksigen disebabkan oleh ketidak-lengaian platinum terhadap metanol dan faktor kos yang tinggi. Oleh itu, pemilihan mangkin bukan platinum diperlukan untuk mengatasi masalah ini. Kobalt ftalosianina (CoPc) dipilih sebagai mangkin kerana mempunyai tahap keimunan yang tinggi terhadap metanol dan lebih murah berbanding platinum. Mekanisma tindak balas CoPc terhadap oksigen melalui permodelan molekul modul DMol3 telah menunjukkan produk yang terhasil ialah hidrogen peroksida. Penghasilan hidrogen peroksida akan membawa persekitaran yang toksik kepada membran DMFC. Kekuatan penjerapan molekul seperti oksigen, metanol dan karbon monoksida pada CoPc dan ferum ftalosianina (FePc) juga dilakukan melalui kaedah ketumpatan keadaan separa (PDOS). Hasilnya menunjukkan FePc mempunyai kekuatan penjerapan yang tinggi terhadap oksigen, metanol dan karbon monoksida tetapi memberi kelebihan kepada CoPc iaitu mempunyai keimunan yang tinggi terhadap metanol dan karbon monoksida. Model baru seperti trans-jambatan CoPc dan penjerapan atom tungsten pada mangkin CoPc di mana atom tungsten bertindak sebagai penyokong mangkin telah membuktikan penurunan tenaga penjerapan dan seterusnya menghasilkan air sebagai produk utama. Kepentingan penyokong mangkin untuk meningkatkan kadar tindak balas juga di beri perhatian. Tungsten oxide nanowayar (NW) model telah dibangunkan dalam keadaan sel unit kekisi, dan NW yang diameter 10 Ȧ dan 12 Ȧ. Struktur dan pencirian elektronik pada sel unit kekisi, dan NW 10 Ȧ dan 12 Ȧ telah dijalankan melalui permodelan molekul modul CASTEP. Penjerapan molekul seperti oksigen, hidrogen peroksida, metanol dan karbon monoksida pada NW berdiameter 12 Ȧ telah dijalankan dan menunjukkan tenaga penjerapan yang tinggi terhadap nanowayar. Model baru nanowayar telah dibentuk di mana nanowayar yang berdiameter 12 Ȧ bertindak sebagai penyokong kepada atom kobalt dan atom kobalt ini dianggap sebagai CoPc. Hasilnya telah menunjukkan penurunan tenaga penjerapan oksigen dan seterusnya mempunyi potensi yang tinggi sebagai mangkin bukan platium untuk DMFC. CoPc/C yang disokong oleh NW tungsten oksida sebagai mangkin bukan platinum telah disintesis melalui kaedah pirolisis dan tindak balas pelarut-terma (P) dan sebaliknya (S). CoPc/C-NW yang dihasilkan telah dicirikan melalui pencirian fizikal dan elektrokimia. Pencirian sifat fizikal XRD telah menunjukkan NW tungsten oksida tetap kekal tidak berubah selepas proses pirolisis walaupun kajian lain telah menunjukkan perubahan fizikal kepada NW. Pencirian elektrokimia melalui elektrod cakera-gelang berputar (RRDE) pula telah menunjukkan pemindahan bilangan elektron adalah 3.8e melalui sintesis mangkin S dan oleh itu produk utama yang dihasilkan melalui mangkin ini adalah air. Puncak keupayaan penurunan, puncak ketumpatan arus, puncak keupayaan onset dan nombor pemindahan elektron yang terhasil selepas pengoptimuman masing-masing adalah 0.63 V vs. RHE, 0.8 mA/cm2, 0.8 V vs. RHE dan 3.9e. Kajian prestasi menunjukkan peningkatan kuasa sel daripada 6 mW/cm2 bagi mangkin FePc kepada 8.7 mW/cm2 bagi mangkin CoPc/C-NW.,Ph.D.
Pages:	253
Publisher:	UKM, Bangi
Appears in Collections:	Institute of Microengineering and Nanoelectronics / Institut Kejuruteraan Mikro dan Nanoelektronik (IMEN)

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