Khảo sát khả năng hấp phụ CO của vật liệu xúc tác nano Pt và PtFe bằng thực nghiệm và mô phỏng.

Abstract

Chế tạo bằng thực nghiệm hai loại vật liệu xúc tác Pt và PtFe trên chất nền cacbon, khảo sát khả năng chống ngộ độc CO bằng đo thế vòng tuần hoàn; thiết kế hai mẫu vật liệu Pt và PtFe bằng phần mềm Avogadro, khảo sát sự hấp phụ của CO trên bề mặt hai loại vật liệu này bằng mô phỏng VASP; so sánh giữa kết quả thực nghiệm với mô phỏng để rút ra kết luận. Đề tài gồm 2 phần: thực nghiệm và mô phỏng, thu được kết quả như sau: Chế tạo thành công hai chất xúc tác Pt và PtFe trên nền carbon Vulcan để ứng dụng trong điện cực pin nhiên liệu DMFCs. Ảnh TEM cho thấy kích thước nano tương đối đồng nhất, kích thước hạt trung bình từ 2,58 – 3,28 nm; kết quả đo CV cho thấy tỉ lệ jf/jr của Pt và PtFe lần lượt là 2,57 và 2,82, điều này chứng tỏ chất xúc tác PtFe có khả năng chống ngộ độc CO tốt hơn xúc tác Pt; sử dụng mô phỏng trên VASP cho kết quả năng lượng hấp phụ CO lên bề mặt Pt và PtFe lần lượt là -2.03372 (kJ/mol) và -1.52792 (kJ/mol). Một lần nữa chứng tỏ xúc tác PtFe chống ngộ độc CO tốt hơn xúc tác Pt. Như vậy, kết quả mô phỏng hoàn toàn phù hợp với thực nghiệm.