課程：功能性高分子材料 老師：謝慶東 學生：4A 林紋綾

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1 課程：功能性高分子材料 老師：謝慶東 學生：4A140114 林紋綾

2 NaBH4 + 2 H2O → NaBO2 + 4 H2 ΔH = −217kJ/mol
簡介 純氫被用來使用在燃料電池的燃料 目前所使用的氫氣來源主要是來自天然氣經由催化重整反應或者是電解水產生。 25℃時硼氫化納（NaBH4)的飽和液體濃度是35 wt.％，根據式(1)NaBH4擁有高於金屬氫化物和碳氫化合物的7.4％的最高儲氫質量。當加入催化劑時，可以根據以下方式快速的釋放H2： NaBH4 + 2 H2O → NaBO2 + 4 H ΔH = −217kJ/mol

3 Sample的製備 碳 完成 鍛燒 (300℃) (2H) (比表面積為235 m2/g) 浸漬於0.04mol/L的氯鉑酸溶液 (24H)
Vulcan XC-72R (支援催化劑) 浸漬於0.04mol/L的氯鉑酸溶液 (24H) 完成

4 結果與討論 隨著Pt荷重的比例增加而增加，當Pt荷重的比例為1.84％或6.88％，顆粒的大小分別介於300或者500nm左右。

5 掃描式電子顯微鏡（SEM）之分析 Pt荷重提高到13.1％，催化劑顆粒會聚集在一起形成棉絮狀的型態。
Fig. 1. SEM images of Pt/C catalysts with Pt-loadings of (a) 1.84%, (b) 6.88%, and (c) 13.1%, respectively.

6 催化活性之分析 產氫效能隨著Pt荷重增加而增加，當Pt荷重為1.84％時只有8.4％的H2理論值產生，而Pt荷重提高到13.1％時產氫反應可在短時間完成以及相對應的產氫體積接近理論體積。 Fig. 2. H2 volume generated as a function of reaction time with 300 mg of Pt/C catalyst. The reactant is 5% NaBH4 –10% NaOH solution.

7 比表面積分析儀（BET）的分析 H2的生成效率由實際H2體積跟理論H2體積的比率來定義。 增加Pt荷重比例來實現高的H2生成效率。
Pt荷重為13.1％時Pt/C催化劑在三分內的產氫效率為97.4％ Fig. 3. H2 generation efficiencies of Pt/C catalysts with various Pt-loadings perform in intermittent HG reactions.

8 BET表面分析 增加Pt荷重其總表面積會下降，外表區域的微孔面積也有下降的趨勢。
Fig. 4. BET surface areas of Pt/C catalysts with various Pt-loadings

9 產氫速率之分析 產氫的體積與反應時間有準比例關係存在
進料的硼氫化鈉溶液跟Pt/C催化劑的混合並不好，產氫速率相對較低，有些硼氫化鈉溶液累積在反應器 Fig. 5. Hydrogen generation performances of a reactor with 100 mg of 13.1% Pt/C catalyst.

10 結論 硼氫化鈉溶液的水解反應有極佳的產氫效能 硼氫化鈉的水解催化極開極關
硼氫化鈉和氫氧化鈉混合溶液送入Pt/C催化劑產氫系統中，擁有最大的產氫速率，持續供給H2給燃料電池使用，達到約100%的產氫效率。

11 Thank you!