การสังเคราะห์ Bimetallic Pt/Ni ในรูปแบบ Core-Shell บนตัวรองรับออกไซด์เพื่อใช้ในปฏิกิริยาการชิพน้ำ

Abstract

งานวิจัยนี้ศึกษาวิธีการเตรียมตัวเร่งปฏิกิริยาโลหะคู่แพลทินัม-นิกเกิลบนตัวรองรับไทเทเนียมไดออกไซด์ในลักษณะแกนกลางเปลือกหุ้ม เพื่อใช้ในการเร่งปฏิกิริยาการชิพน้ำ ตัวเร่งปฏิกิริยาถูกเตรียมเป็น 2 ส่วน คือ ส่วนของโลหะแกนกลางนิกเกิล ถูกเตรียมด้วยวิธีการเอิบชุ่มแบบแห้ง และส่วนของโลหะเปลือกหุ้ม แพลทินัม ถูกเตรียมด้วยวิธีการพอกพูนโลหะโดยไม่ใช้ไฟฟ้า ที่สัดส่วนแพลทินัมปกคลุมบนนิกเกิล 0.1, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8 และ 1.0 สำหรับการเตรียมเปลือกหุ้มใช้สารละลายเฮกซะคลอโรแพลทินิกเป็นสารตั้งต้นของโลหะแพลทินัม สารรีดิวซ์ที่ใช้ คือ โซเดียมไฮโปฟอสไฟต์ กำหนดอัตราส่วนของแพลทินัมต่อโซเดียมไฮโปฟอส-ไฟต์ เป็น 1:20 โดยโมล ทำการควบคุมอุณหภูมิที่ 70 องศาเซลเซียส และค่าความเป็นกรดด่างเท่ากับ 9 จาก การทดลองพบว่า การพอกพูนโลหะที่สัดส่วนการปกคลุมสูงขึ้น ปริมาณแพลทินัมจะคงเหลืออยู่ในสารละลายมากขึ้น และความหนาของชั้นเปลือกหุ้มจะน้อยกว่าที่คำนวณตามทฤษฎี และเมื่อนำมาวิเคราะห์คุณลักษณะทางกายภาพของตัวเร่งด้วยเทคนิคบีอีที พบว่าการเตรียมตัวเร่งปฏิกิริยาโลหะคู่แพลทินัม-นิกเกิล บนตัวรองรับไทเทเนียมไดออกไซด์ ด้วยวิธีการพอกพูนโลหะโดยไม่ใช้ไฟฟ้า ไม่ส่งผลกระทบต่อค่าพื้นที่ผิวจำเพาะและขนาดรูพรุนเฉลี่ยของตัวเร่งปฏิกิริยา และจากภาพถ่ายกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่านโหมดดาร์กฟิลด์ พบว่าแพลทินัมไม่เกิดการสะสมลงบนตัวรองรับไทเทเนียมไดออกไซด์ ซึ่งเป็นลักษณะของโลหะแกนกลางเปลือกหุ้ม