Phƣơng pháp tẩm trên chất mang

Một phần của tài liệu chế tạo vật liệu xúc tác điện hóa nano ptc ứng dụng cho pin nhiên liệu metanol trực tiếp (Trang 31)

Trái với phƣơng pháp polyol thì phƣơng pháp tẩm chúng ta phải tách riêng thành hai giai đoạn. Giai đoạn đầu ta cần phải điều chế những hạt xúc tác với kích thƣớc hạt nhƣ mong muốn và bƣớc tiếp là tẩm chúng trên chất mang. Mặc dù, đặc điểm của chất mang là kém hoạt động và trơ nhƣng khi ta tẩm những thành phần hoạt động (thành phần xúc tác) thì chúng trở thành những nguyên tố hoạt động trong quá trình xử lý.

Phƣơng pháp chế tạo hạt nano Platin [1]

Thông thƣờng có hai hƣớng chính để chế tạo các hạt nano là từ trên xuống (top-down) hay từ dƣới lên (bottom-up). Nhƣng ngày ngƣời ta ƣu tiên sử dụng phƣơng pháp từ dƣới lên hơn, có nghĩa là hạt nano platin sẽ đƣợc tạo ra từ việc kết hợp các ion platin lại với nhau. Một số phƣơng pháp đƣợc dùng nhƣ:

Phƣơng pháp khử hóa học

Nguyên lý: dùng các tác nhân hóa học để khử các ion kim loại thành kim loại. Các tác nhân hóa học nhƣ axit Citric, Vitamin C, Natri Borohydride (NaBH4), etanol… sẽ khử ion Pt4+ trong muối H2PtCl6 thành Pt0. Vì khi tạo ra các hạt nano thì kích thƣớc của chúng rất nhỏ, khoảng cách của chúng lại gần nhau nên ngƣời ta thƣờng dùng phƣơng pháp tĩnh điện làm cho bề mặt của những hạt có cùng điện tích sẽ đẩy nhau hoặc dùng một polymer thích hợp để bao những hạt đó lại. Đối với phƣơng pháp bao bọc thì kích thƣớc của nano platin vào khoảng 10-100 nm.

Phƣơng pháp khử vật lý

Nguyên lý dùng các tác nhân vật lý điện tử, sóng điện từ có năng lƣợng cao nhƣ tia Gamma, tia tử ngoại, tia Laser khử các ion kim loại thành các kim loại. Dƣới tác dụng của các tác nhân sẽ làm biến đổi các dung môi và các phụ gia trong dung môi để sinh ra các gốc hóa học có tác dụng khử ion kim loại.

Phƣơng pháp khử hóa lý

Đây là phƣơng pháp trung gian giữa hóa học và vật lý dùng phƣơng pháp điện phân kết hợp với siêu âm để tạo màng nano. Ban đầu, các nguyên tử kim loại sau khi đƣợc điện hóa sẽ tạo ra các hạt nano bám lên điện cực âm. Sau đó, chúng đƣợc một dòng xung điện siêu âm đồng bộ với xung điện phân tách hạt nano khỏi điện cực và đi vào dung dịch.

Phƣơng pháp khử sinh học

Phƣơng pháp này dùng tác nhân là các vi khuẩn bằng cách cấy các con vi khuẩn thích hợp vào dung dịch chứa các ion platin để thu đƣợc hạt nano platin. Ƣu điểm là tạo hạt với số lƣợng lớn, thân thiện với môi trƣờng. Tuy nhiên, cách tiến hành lại rất phức tạp.

Trong quy trình tẩm cần quan tâm đến hai giai đoạn cuối vì chúng ảnh hƣởng rất nhiều đến cấu trúc xúc tác, với quy trình có thể làm theo chu kỳ hoặc liên tục đều đƣợc. Hiệu suất phụ thuộc vào sự phân tán của chất xúc tác trên bề mặt của chất mang.

Một phần của tài liệu chế tạo vật liệu xúc tác điện hóa nano ptc ứng dụng cho pin nhiên liệu metanol trực tiếp (Trang 31)