因為傳統石化能源使用殆盡的危機,所以燃料電池目前正被廣泛的研究。小型燃料電池中,甲醇燃料電池最被積極發展,但是甲醇燃料電池的陽極端會產生二氧化碳氣泡堆積,如果氣泡沒有順利移除將會使電池效率降低。碳管三維的特殊結構與性質被用來增大燃料電池反應面積,但是陽極反應區的二氧化碳氣泡堆積與碳管之間的關係卻沒有相關文獻進行討論。
本論文率先探討反應區加入碳管後,碳管對於氣泡的影響。研究內容主要分為製作不同型態的碳管與傳統反應區的白金載體材料比較,使用高速攝影機與電化學儀器來直接與間接比較說明氣泡在反應區的產生與脫離現象。因為甲醇會對白金產生毒化問題,造成實驗觀察上的困難,本實驗使用雙氧水代替甲醇在碳管表面與白金發生催化反應,藉此產生氧氣氣泡。
本論文比較了四種不同類型反應區的白金載體,有光滑矽基材、碳紙、碳布與碳管,分別用E-gun在載體表面鍍上3nm厚度的白金,放進雙氧水中進行各項氣泡產生的實驗,實驗結果發現含有碳管的白金表面,經過親水處理後,氣泡移除的能力佳,比光滑的白金表面氣泡的脫離平均半徑小4倍以上;載體為碳管的白金試片,當試片傾斜角小於135˚時,氣泡在半徑成長到40μm以前會從表面移動脫離。
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