微型生物燃料電池RuxRh(1-x)Oy/Pt陽極材料之研究

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題名:	微型生物燃料電池RuxRh(1-x)Oy/Pt陽極材料之研究 Investigation of RuxRh(1-x)Oy/Pt anode material used as micro-biofuel cell
作者:	陳俊合 Chen, Jyun-He
貢獻者:	化工與材料工程系
關鍵詞:	生物燃料電池;葡萄糖;仿生電觸媒;循環伏安法;RuxRh(1-x)/Pt biofuel cell;glucose;biomimetic electrocatalysts;cyclic voltammetry;RuxRh(1-x)/Pt
日期:	2007
上傳時間:	2008-09-26 09:13:44 (UTC+8)
摘要:	葡萄糖可作為燃料電池的燃料，亦可應用於生物能源等範疇。在本篇研究中，使用RuxRh(1-x)Oy/Pt電極電催化氧化葡萄糖，收尋先前文獻研究，並無發現有研究使用RuxRh(1-x)Oy/Pt電極電催化氧化葡萄糖。本論文主要探討不同的製備參數進行RuxRh(1-x)Oy/Pt電極之製備；即金屬前驅物濃度、電沈積法、基材與鍍後鍛燒。並探討不同製備條件下所製備的RuxRh(1-x)Oy/Pt電極，對於葡萄糖電催化氧化之效能，並對反應機構、動力與質傳行為做探討，以及材料特性分析。以三種不同電化學沈積法(定電流、定電位、循環伏安法) 製備的RuxRh(1-x)Oy/Pt電極，其個別電沈積法的最佳製備條件，製備的RuxRh(1-x)Oy/Pt電極。進行SEM表面分析，電極表面形態皆具有多孔性。由表面電荷分析，使用循環伏安法分析所製備的RuxRh(1-x)Oy/Pt電極，擁有最大的表面電荷( =1851 C)，即擁有最大的電化學活性面積。EPMA分析，三種不同基材所沈積的RuxRh(1-x)Oy/Pt電極，基材皆會浮現於金屬表面，在電催化氧化中，基材也具有催化作用，沈積二元金屬，但擁有三元金屬的效果。XRD分析證實，三種不同電化學沈積法所製備的RuxRh(1-x)Oy/Pt電極，大部分Ru與Rh為合金狀態，單一金屬粒子大小約35 nm。對於葡萄糖電催化氧化效果中，實驗最佳製備條件為：鍍浴釕、銠前驅物莫耳比Ru:Rh=1:0.6，使用循環伏安法電沈積(電位掃描區間為-1.2~0V vs. Ag/AgCl/3M KCl，掃描速率50 mV s-1，掃描沈積圈數100圈)，使用Pt基材，並於鍍後經過150℃鍛燒90分鐘，所製備的RuxRh(1-x)Oy/Pt電極，在鹼性條件下0.1M Na2CO3+0.1M NaHCO3緩衝液(pH=9.8)含50mM葡萄糖，於低電位-0.48V vs. Ag/AgCl/3M KCl就可使葡萄糖脫氫氧化，並可產生17.4 mA cm-2 (5.65 mA/mg)的氧化電流密度，而在中性條件下0.01M磷酸鹽緩衝液(phosphate buffer solution)(pH＝7.4)含50mM 葡萄糖，於低電位-0.48V vs. Ag/AgCl/3M KCl就可使葡萄糖脫氫氧化，並可產生12.6 mA cm-2 (4.15 mA/mg)的氧化電流密度。
顯示於類別:	[化工與材料工程系(所)] 【化工與材料工程系】博碩士論文

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