วิทยานิพนธ์ (วท.ม.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2557

งานวิจัยนี้ได้ทำการเตรียมเส้นใยนาโนแพลทินัม (Pt) เส้นใยนาโนไทเทเนียมไดออกไซด์ (TiO2) เส้นนาโนเชิงประกอบแพลทินัม/ไทเทเนียมไดออกไซด์ (Pt/TiO2) โดยวิธีการปั่นเส้นใยด้วยไฟฟ้าสถิตเพื่อใช้เป็นขั้วแอโนดในเซลล์เชื้อเพลิงไดเรกต์เอทานอล จากผลการทดลองพบว่า (i) สภาวะที่เหมาะสมในการเตรียมเส้นใยนาโน Pt คือ สารละลายตั้งต้นที่ประกอบด้วย H2PtCl6.6H2O 38 mg/ml และ PVP (Mw 1,300,000 g/mol) 35 mg/ml ในตัวทำละลายผสมระหว่างน้ำและเอทา-นอลที่อัตราส่วน 0.25 โดยปริมาตร และ ที่ความต่างศักย์ระหว่างปลายเข็มถึงฐานรองรับ 4.5 kV (ii) สภาวะที่เหมาะสมสำหรับเส้นใยนาโน TiO2 คือ อัตราส่วนของสารไทเทเนียมเตตระไอโซโพรพอกไซด์ (TTIP) :เอทานอล:น้ำ: HCl เท่ากับ 1:1:1:0.3 โดยโมล ที่อุณหภูมิการบ่ม 80oC เป็นเวลา 30 นาที และ ที่ความต่างศักย์ 18 kV และ (iii) สำหรับเส้นใยนาโนเชิงประกอบ Pt/TiO2 คือ อัตราส่วนของ TTIP :เอทานอล:น้ำ: HPt0.5Cl3 เท่ากับ 1:1:1:0.3 และ 1:1:1.37:0.4 โดยโมล ที่อุณหภูมิการบ่ม 70oC เป็นเวลา 20 และ 15 นาที และ ที่ความต่างศักย์ 18 และ 19 kV ตามลำดับ โดยเส้นใยนาโนทั้งหมดจะผ่านการเผาแคลไซน์ที่อุณหภูมิ 500oC เป็นเวลา 1 ชั่วโมง (เส้นใยนาโน Pt) และ 3 ชั่วโมง (เส้นใยนาโน TiO2 และ Pt/TiO2) ผลจากการศึกษาประสิทธิภาพของการเร่งปฏิกิริยาอิเล็กโทรออกซิเดชันของเอทานอลของเส้นใยนาโนข้างต้นด้วยเทคนิคไซคลิกโวลแทมเมตรี พบว่าลำดับประสิทธิภาพของการเร่งปฏิกิริยาเป็นดังนี้ เส้นใยนาโน Pt > เส้นใยนาโน Pt เคลือบด้วยเส้นใยนาโน Pt/TiO2 > เส้นใยนาโน Pt/TiO2 > เส้นใยนาโน TiO2 และ เมื่อเทียบกับอนุภาคนาโน Pt/C พบว่า เส้นใยนาโน Pt มีประสิทธิภาพในการเร่งปฏิกิริยาเอทานอลออกซิเดชันต่ำกว่าอนุภาคนาโน Pt/C เนื่องจากอนุภาคนา-โนมีพื้นที่ผิวในการเกิดปฏิกิริยามากกว่าเส้นใยนาโน ขณะที่ขั้วแอโนดที่ประกอบด้วย Pt/TiO2 และ TiO2 เพียงอย่างเดียวจะไม่สามารถวัดกระแสไฟฟ้าที่เกิดจากปฏิกิริยาออกซิเดชันของเอทานอลได้ เนื่องจากความต้านทานทางไฟฟ้าที่สูงของเส้นใยที่ไม่มีการเชื่อมต่อระหว่างอนุภาคของโลหะ