ข่าว

          นักวิจัยจากคณะวิทยาศาสตร์ มช. พัฒนาตัวเร่งปฏิกิริยาแพลทินัมคอมโพสิตให้มีประสิทธิภาพสูงขึ้น เพื่อใช้ในปฏิกิริยาออกซิเดชันของเมทานอล, เอทานอล ซึ่งเป็นปฏิกิริยาสำคัญในเซลล์เชื้อเพลิงแบบป้อนแอลกอฮอล์โดยตรง (Direct alcohol fuel cells, DAFCs) และตีพิมพ์แนวคิดการวิศวกรรมพื้นผิวของตัวเร่งปฏิกิริยาไฟฟ้าเคมีในวารสาร International Journal of Hydrogen Energy (Q1, Impact Factor 5.816) และ Journal of Electroanalytical Chemistry (Q1, Impact Factor 4.464) รวม 4 ผลงานตีพิมพ์

เซลล์เชื้อเพลิงแบบป้อนแอลกอฮอล์โดยตรงเป็นเทคโนโลยีผลิตกระแสไฟฟ้าโดยใช้เมทานอลและเอทานอลเป็นเชื้อเพลิง เทคโนโลยีดังกล่าวปลดปล่อยของเสียน้อยกว่าเครื่องยนต์แบบเผาไหม้ที่ใช้อย่างแพร่หลายในปัจจุบัน ความท้าทายและปัญหาหลักของเซลล์เชื้อเพลิง คือ การเกิดแก๊สคาร์บอนมอนออกไซด์จากปฏิกิริยาออกซิเดชันของแอลกอฮอล์ที่ไม่สมบูรณ์ เนื่องจากแก๊สคาร์บอนมอนออกไซด์สามารถจับกับพื้นผิวของตัวเร่งปฏิกิริยาได้ดี ทำให้ประสิทธิภาพของตัวเร่งปฏิกิริยาเสื่อมลงเมื่อผ่านเวลาผ่านไป

ที่ภาควิชาเคมี คณะวิทยาศาสตร์ มช. รศ.ดร.สุรินทร์ สายปัญญา, ผศ.ดร.ปะราลี แว่นแก้ว, ดร.สุวพิชฏ์ เต็มศิริมงคล, ดร.สุภิสรา มธุรส ร่วมกับ ดร.ณัฐพงษ์ พงษ์พิชญกุล ดุษฎีบัณฑิตปริญญาเอก สาขาวิชาเคมี หลักสูตรนานาชาติ และผู้ร่วมวิจัย ได้ร่วมกันศึกษาและพัฒนาตัวเร่งปฏิกิริยาให้มีประสิทธิภาพที่สูงขึ้น เพื่อใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาออกซิเดชันของแอลกอฮอล์

คณะผู้วิจัยได้พัฒนาตัวเร่งปฏิกิริยาจากวัสดุผสมที่ประกอบด้วยตัวรองรับคาร์บอนที่ปรับแต่งด้วยโลหะออกไซด์ และมีโลหะมีตระกูล เช่น แพลทินัม (Pt) และเพลาเดียม (Pd) เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา พบว่าตัวเร่งปฏิกิริยาที่พัฒนาขึ้นใหม่ สามารถเร่งปฏิกิริยาในเซลล์เชื้อเพลิงสภาวะอุณหภูมิต่ำ (Low-Temperature Fuel Cells) สามารถใช้เชื้อเพลิงเช่น เอทานอล เมทานอล ซึ่งสามารถผลิตจากการแปรรูปจากผลิตภัณฑ์ทางการเกษตร เพื่อเป็นการเพิ่มมูลค่าของสินค้าการเกษตร มาพัฒนาเป็นเซลล์เชื้อเพลิง (Fuel Cells) ซึ่งเป็นรูปแบบหนึ่งของพลังงานทดแทนที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม โดยพบว่าตัวเร่งปฏิกิริยาที่พัฒนาขึ้นมีประสิทธิภาพสูงกว่าตัวเร่งปฏิกิริยาโลหะผสมแพลทินัม/รูทีเนียม (Pt/Ru alloy) ที่ใช้ในท้องตลาดมากกว่า 3-4 เท่า เทคโนโลยีตัวเร่งปฏิกิริยาที่พัฒนาขึ้นโดยนักวิจัยจากคณะวิทยาศาสตร์ มช. จะช่วยทำให้การพัฒนาเทคโนโลยีการผลิตกระแสไฟฟ้าโดยใช้แอลกอฮอล์หรือกรดอินทรีย์เป็นแหล่งพลังงานเกิดขึ้นจริงได้ในอนาคต

Example

รูป Direct alcohol fuel cell prototype

VDO Direct alcohol fuel cell prototype

อ่านงานวิจัยได้ที่
[1] Electrocatalytic activity of bimetallic PtPd on cerium oxide-modified carbon nanotube for oxidation of alcohol and formic acid, Journal of Electroanalytical Chemistry, Volume 895, 15 August 2021, 115445. (Q1, Impact Factor 4.464) Read
[2] Pt electrodeposited on CeZrO₄/MCNT as a new alternative catalyst for enhancement of ethanol oxidation, International Journal of Hydrogen Energy, Volume 46, Issue 46, 6 July 2021, Pages 23682-23693. (Q1, Impact Factor 5.816) Read
[3] The effect of CuO on a Pt-Based catalyst for oxidation in a low-temperature fuel cell, International Journal of Hydrogen Energy, Volume 46, Issue 8, 29 January 2021, Pages 5999-6013. (Q1, Impact Factor 5.816) Read
[4] Cerium oxide-modified surfaces of several carbons as supports for a platinum-based anode electrode for methanol electro-oxidation, International Journal of Hydrogen Energy, Volume 46, Issue 3, 11 January 2021, Pages 2905-2916, (Q1, Impact Factor 5.816) Read

วารสาร International Journal of Hydrogen Energy (Q1, Impact Factor 5.816)
และ Journal of Electroanalytical Chemistry (Q1, Impact Factor 4.464)