วิทยานิพนธ์ (วท.ม.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2547

สมรรถนะของเชลล์เชื้อเพลิงแบบเยื่อแผ่นแลกเปลี่ยนโปรตอนขึ้นกับหลายปัจจัย องค์ประกอบภายในขั้วไฟฟ้าก็เป็นปัจจัยหนึ่ง ซึ่งประกอบด้วยชนิดของตัวเร่งปฏิกิริยา และโครงสร้างของชั้นตัวเร่งปฏิกิริยา ชั้นของตัวเร่งปฏิกิริยาจะประกอบด้วยตัวเร่งปฏิกิริยาคือ แพลทินัมฉาบบนตัวรอบรับคาร์บอน เพื่อทำให้แพลทินัมมีการกระจายตัวบนตัวรองรับ เป็นการเพิ่มพื้นที่ผิวของตัวเร่งปฏิกิริยา และคาร์บอนยังช่วยในการนำไฟฟ้า และทำให้เกิดการเชื่อมโยงระหว่างส่วนที่นำอิเล็กตรอน (แพลทินัมคาร์บอน) และส่วนที่นำโปรตอน (อิเล็กโทรไลต์) บนขั้วไฟฟ้า ในงานวิจัยนี้ได้ศึกษาสมบัติทางกายภาพของตัวรองรับคาร์บอนแต่ละชนิดคือ แกร์ไฟต์ คาร์บอนไจแกนติ คาร์บอนทีพีไอ และ Vulcan XC-72 ด้วยเทคนิคการดูดซับแก๊สไนโตรเจน พบว่ามีความแตกต่างกันในด้านพื้นที่ผิวและขนาดของรูพรุน โดยมีพื้นที่ผิวเรียงตามลำดับดังนี้ คาร์บอนไจแกนติก > Vulcan XC-72 > คาร์บอนทีพีไอ > แกรไฟต์ ตัวเร่งปฏิกิริยาถูกเตรียมด้วยวิธี impregnation ที่ปริมาณแพลทินัมร้อยละ 5 โดยน้ำหนัก ร้อยละ 2 โดยน้ำหนัก ร้อยละ 20 โดยน้ำหนัก และร้อยละ 40 โดยน้ำหนัก จากการวิเคราะห์พบว่า ขนาดอนุภาคเฉลี่ยของแพลทินัมอยู่ในช่วง 2.75-3.23 นาโนเมตร ขณะที่ขั้วไฟฟ้าถูกเตรียมด้วยวิธีเพ้นติง และวิเคราะห์คุณสมบัติทางกายภาพและสภาพต้านทานไฟฟ้า พบว่าสภาพต้านทานของไฟฟ้าขึ้นกับชนิดของตัวรองรับและความหนาของขั้วไฟฟ้า สมรรถนะการทำงานของขั้วไฟฟ้าในเซลล์เชื้อเพลิงจะทดสอบด้วยการทำ Cyclic voltammetry และ โพราไรเซชัน และพบว่าขั้วไฟฟ้าที่เตรียมจากแพลทินัมร้อยละ 20 โดยน้ำหนักบนตัวรองรับ Vulcan XC-72 ที่ผ่านการเผาที่ 300 องศาเซลเซียสให้ความหนาแน่นกำลังไฟฟ้าสูงกว่าตัวอื่นๆ