Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell(PEMFC)의 촉매로 탄소를 지지체로사용하여 백금을 담지 시킨 Pt/C가 널리 사용하고 있다. 촉매의 활성을 높이기 위해 나노 크기, 고비율, 고분산의 Pt/C 촉매를 합성하기위한 연구가 진행 중이다.본 연구는 Polyol process를 통하여 고비율, 고분산의 백금 나노 담지 촉매 개발을 목표로 하였다. 용매로 사용된 Ethylene glycol의 ...
Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell(PEMFC)의 촉매로 탄소를 지지체로사용하여 백금을 담지 시킨 Pt/C가 널리 사용하고 있다. 촉매의 활성을 높이기 위해 나노 크기, 고비율, 고분산의 Pt/C 촉매를 합성하기위한 연구가 진행 중이다.본 연구는 Polyol process를 통하여 고비율, 고분산의 백금 나노 담지 촉매 개발을 목표로 하였다. 용매로 사용된 Ethylene glycol의 산화 과정에서 발생하는 glycolate anion의 농도를 조절함으로써 백금의 입자 크기를 조절할 수 있다. 합성된 촉매를 HR-TEM, XRD 분석한 결과 촉매 입자 크기는 8.5 ~ 1.6 nm이었다. 또한 반응 기체를 조절함으로써 백금 입자 2.8 nm, 39.5 wt% 백금 담지 촉매를 제조 하였다. 이렇게 제조된 촉매는 단위전지 실험에서 1.44 Acm-2 @ 0.6 V(H2 150ccm, O2 150ccm) 의 성능을 보였다.
Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell(PEMFC)의 촉매로 탄소를 지지체로사용하여 백금을 담지 시킨 Pt/C가 널리 사용하고 있다. 촉매의 활성을 높이기 위해 나노 크기, 고비율, 고분산의 Pt/C 촉매를 합성하기위한 연구가 진행 중이다.본 연구는 Polyol process를 통하여 고비율, 고분산의 백금 나노 담지 촉매 개발을 목표로 하였다. 용매로 사용된 Ethylene glycol의 산화 과정에서 발생하는 glycolate anion의 농도를 조절함으로써 백금의 입자 크기를 조절할 수 있다. 합성된 촉매를 HR-TEM, XRD 분석한 결과 촉매 입자 크기는 8.5 ~ 1.6 nm이었다. 또한 반응 기체를 조절함으로써 백금 입자 2.8 nm, 39.5 wt% 백금 담지 촉매를 제조 하였다. 이렇게 제조된 촉매는 단위전지 실험에서 1.44 Acm-2 @ 0.6 V(H2 150ccm, O2 150ccm) 의 성능을 보였다.
Parametric investigation of the polyol process for the preparation of carbon supported Pt nano particles as catalysts for fuel cells was carried out. It was found that the concentration of glycolate anion, which is a function of pH, plays an important role in controlling Pt particle size and loading...
Parametric investigation of the polyol process for the preparation of carbon supported Pt nano particles as catalysts for fuel cells was carried out. It was found that the concentration of glycolate anion, which is a function of pH, plays an important role in controlling Pt particle size and loading on carbon. It was observed that Pt loading decreased with increasing alkalinity of the solution. As evidenced by zeta potential measurement, this was mainly due to poor adsorption or repulsive forces between the metal colloids and the supports. In order to modify the conventional polyol process, the effect of the gas purging conditions on the characteristics of Pt/C was examined. By the optimization of the gas environment during the reaction, it was possible to obtain high loading of 39.5wt% with a 2.8 nm size of Pt particle. From the single cell test, it was found that operating inambient O2 at 70oC can deliver high performance of more than 0.6V at 1.44 Acm-2.
Parametric investigation of the polyol process for the preparation of carbon supported Pt nano particles as catalysts for fuel cells was carried out. It was found that the concentration of glycolate anion, which is a function of pH, plays an important role in controlling Pt particle size and loading on carbon. It was observed that Pt loading decreased with increasing alkalinity of the solution. As evidenced by zeta potential measurement, this was mainly due to poor adsorption or repulsive forces between the metal colloids and the supports. In order to modify the conventional polyol process, the effect of the gas purging conditions on the characteristics of Pt/C was examined. By the optimization of the gas environment during the reaction, it was possible to obtain high loading of 39.5wt% with a 2.8 nm size of Pt particle. From the single cell test, it was found that operating inambient O2 at 70oC can deliver high performance of more than 0.6V at 1.44 Acm-2.
주제어
#polyol process ethylene glycol zeta potential PEM fuel cells
학위논문 정보
저자
오형석
학위수여기관
연세대학교 대학원
학위구분
국내석사
학과
화학공학과
지도교수
설용건,김한성
발행연도
2008
총페이지
vi, 56장
키워드
polyol process ethylene glycol zeta potential PEM fuel cells
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