DD284058A5 - Elektrochemisches verfahren - Google Patents

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DD284058A5 DD89329595A DD32959589A DD284058A5 DD 284058 A5 DD284058 A5 DD 284058A5 DD 89329595 A DD89329595 A DD 89329595A DD 32959589 A DD32959589 A DD 32959589A DD 284058 A5 DD284058 A5 DD 284058A5
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Angelo Dr Tentorio
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein elektrochemisches Verfahren, in dem eine gasfoermige Substanz an der Katode reduziert wird und in dem Mikroemulsionen des Wasser-in-OEl-Typs als Katolyte genutzt werden, wobei besagte Mikroemulsionen die Faehigkeit zum elektrischen Ionentransport und zum Substanz-Interphasen-Transport haben, und in dem die OElphase aus einem Perfluorpolyaether besteht und Perfluoralkyl-Endgruppen oder funktionale Endgruppen des hydrophilen Typs hat oder aus einem Perfluorkohlenstoff, wobei besagte Mikroemulsionen mit Hilfe von perfluorierten oberflaechenaktiven Substanzen gewonnen werden, insbesondere mittels solcher oberflaechenaktiven Substanzen, die eine Perfluoralkylpolyaetherstruktur haben und/oder mittels eines Alkohols als ein weiteres oberflaechenaktives Mittel.{Verfahren, elektrochemisch; Substanz, gasfoermig; Katode, reduziert; Katolyte-Mikroemulsionen; Wasser-in-OEl-Typ}

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnung
Anwendungsgebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein elektrochemisches Verfahren, in dem Wasser-in-Perfluoröl-Mikroemulsionen als Katolyte verwendet werden. Bei den perfluorierten Ölen handelt es sich insbesondere um Öle des perfluorpolyätherischen Typs.
Charakteristik de· bekannten Standes der Technik
Anhand elektrochemischer Verfahren, insbesondere der Voltametrie, ist allgemein bekannt, wie eine saturierte wäßrige Salzlösung (z. B. Oj-gesättigt) Grenzwerte des reduzierenden Stroms des besagten Gases als Funktion der Temperatur und der Winkelgeschwindigkeit (ω) der Arbeitselektrode aufweist, die durch die geringe Löslichkeit des Gases im Elektrolyt bestimmt werden. Umgekehrt i3t der H2-Evolutionsstrom nur eine Funktion des Potentials urd de' Temperatur, da die Reduktion der Ionen H+ in H2 im wesentlichen unabhängig von der Diffusion und folglich unabhängig davon ist.
Es wurde als notwendig erachtet, elektrochemisches Verfahren zur Verfügung zu haben, die es ermöglichen, eine hohe Stromdichte bei minimaler Zellspannung zu erreichen, indem beispielsweise dje Wasserstoffentladeüberspannung durch die Verwendung von katalysierten Elektroden als Katode reduziert wird.
Eine mögliche Alternative stellt eine katodische Reaktir- d^r, die - bei gleicher anodischer Reaktion - bei einem niedrigeren reversiblen Potentialdifferenzwert erfolgen sollte.
Ziel der Erfindung
Mit der Erfindung wird ein elektrochemisches Verfahren bereitgestellt wobei durch Verwendung von Mikroemulsionen des Wasser-in-öl-Typs als Katolyte eine hohe Stromdichte bei minimaler Zellspannung erreicht wird.
Darlegung des Wesens der Erfindung
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, elektrochemische Verfahren zur Verfügung zu stellen, die es ermöglichen, eine hohe Stromdichte bei minimaler Zellspannung zu erreichen.
Der Anmelder hat überraschenderweise festgestellt, daß bei Durchführung voltametrischer Verfahren in Wasser-in-ÖI-Mikioemulsionen nach der vorliegenden Erfindung, die eine elektrische Leitfähigkeit von mindestens 1 mS cm"1 haben, die Gasdiffusionsgrenzstromdichte, die an der Katode reduziert wird, viel höher ist als der Diffusionsstrom desselben Gases in einer wäßrigen Salzlösung, die mit der gleichen Temperatur und bei der gleichen Rotationsgeschwindigkeit der Elektrode betrieben wird.
Ein weit ei er überraschender Aspekt dieser Erfindung besteht darin, daß bei gleicher Stromdichte und anodischem Prozeß die Differenz zwischen de.η katodischem Potential eines Prozesses in einer Mikroemulsion (zum Beispiel die Reduktion von O2 zu OH-) und dem katodisi hen Potential eines Bezugsprozesses in einer wäßrigen Lösung (typisch ist die H2-Evolution) so ist, daß die F.lektrolyse in der Mikroemulsion die Einsparung von Energie ermöglicht, anders als das bei Elektrolyse in wäßriger Phase der Fall ist.
Bei der Mlkroemulslon ist es am Grenzwert möglich, einen beachtlichen Stromfluß zu beobachten, der durch die Sauerstoffreduktion zu den katodischen Potentialen gestützt wird, bei denen in der Bezugslösung keine H+-Entladung zu
beobachten Ist.
Es Ist offensichtlich, daß es notwendig Ist, den katodischen CyReduktloneprozeß in einer Mikroemulslon mit der Hj-Evolutlon in
einer wäßrigen Lösung bei gleichen Strombedingungen zu vergleichen, da die CvReduktion in einer wäßrigen Lösung nur bei einer geringen Stromdichte erfolgen kann, die durch die geringe Löslichkeit des Gases und folglich durch den Diffusionsprozeß begrenzt wird.
Die hierbei ermittelten und beschriebenen Ergebnisse erscheinen besondere überraschend und unerwartet, wenn mnn bedenkt,
daß es sich bei den Mlkroemulsionen gemäß vorliegender Erfindung um solche des Wasser-in-ÖI-Typs handelt, d. h. um
Emulsionen, in denen das öl In der zusammenhängenden Phase und das Wasser in der dispersen Phase vorliegen. Erfindungsgemäß wird ein elektrochemisches Verfahren bereitgestellt, in dem sich eine gasförmige Substanz an der Katode
reduziert und in dem Wasser-in-öl-Mikroemulsionen eine elektrische Leitfähigkeit haben (infolge von lonentransport), die mindestens 1 Millislemens · cm"1 beträgt und als Katolyt genutzt werden.
Als Katolytefürdio katodische Reduktion von Sauerstoff werden insbesondere Mikroemulsionen von Wasser in Perfluorpolyäther oder Perfluorkohlenwasserstoffe genutzt, die eine elektrische Leitfähigkeit von mindestens 1 Milllsiemens
haben.
Die Mikroemulsionen, die Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind, werden in den italienischen Patentanmeldungen Nr. 20,310 A/86,19,494 A/87,19,495 A/87 (Wasser-in Öl· und ÖI-in-Wasser-Mikroemulsionen von Perfluorpolyäthern) und 22,421 A/87 (leitfähige Mikroemulsionen) beschrieben. Wenn in der vorliegenden Erfindung der Terminus Mikroemulsionen verwendet wird, so umfaßt er auch die Systeme, in denen
die Molekülausrichtung in der Zwischenphase zur Bildung nichtoptischer isotroper Systeme führt, die durch Doppelrefraktion charakterisiert werden und die wahrscheinlich aus ausgerichteten Strukturen des Fastkristalltyps (flüssige Kristalle) bestehen.
Bei den Mikroemulsionen, die Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind, handelt es sich um Gemische, die makroskopisch
nur aus einer durchsichtigen oder opaleszierenden Phase bestehen, die im Betriebstemperaturbereich indefinit stabil ist. Die besagten Gemische bestehen aus:
a) einer wäßrigen Flüssigkeit, die wahlweise eine oder mehrere Elektroden enthält;
b) einem Medium mit Perfluorpolyätheretruktur mit Perfluoralkyl- oder funktionalen Endgruppen, mit Karboxyl-, Alkohol-, Polyoxyalken-OH-, Äther-, Amid-Funktionalität usw., und möglichst mit hydrophilen funktionalen Gr . >pen, wie z. B. Karboxyl- und PoJyoxyalken-OH-Gruppen, und insbesondere die Karboxylgruppe. ,
c) einem fluorierten oberflächenaktiven Mittel, das vorzugsweise eine Perfluorpolyätherstruktur aufweist; und/oder:
- einem hydrierten Alkohol C)-C12, vorzugsweise C1-Ce, und wahlweise einem fluorierten Alkohol (als weiteres oberflächenaktives Mittel).
Die Mikroemulsionen gemäß vorliegender Erfindung können wahlweise isotrop oder birefraktiv sein und entsprechen dem . Wasser-in-ÖI-Typ. Es ist charakteristisch für sie, daß sie leitfähig sind, wobei ihre Leitfähigkeit mindestens 1 Millisiemens cm'1 beträgt.
Da die Mikroemulsionen gemäß vorliegender Erfindung dem Wasser-in-ÖI-Typ entsprechen, müssen sie PFPE als »zusammenhängende Phase" enthalten: aus diesem Grunde sollte die PFPE-Phase (dem Volumen nach) stärker sein als die wäßrige Phase.
Sowohl das Vorhandensein von Wasser-in-ÖI-Mikroemulsionen als auch die Leitfähigkeitsmerkmale sind nicht „a prk.vi" zu erwarten. Aus diesem Grunde können die Mikroemulsionen gemäß vorliegender Erfindung im allgemeinen ALS DER LEITFÄHIGE Teil der Einfachphasenbereiche beschrieben werden; dieser Teil zeigt sich in der rechten Hälfte eines Ternärdiagramms aus Wasser/oberflächenaktives Mittel/PFPE, wie in Abbildung 1 dargestellt. (Fig. 1) In Fig. 1 wird die Winkelhalbierende zur Seite Wasser/PFPE durch ein konstantes Verhältnis Wasser:PFPE gleich 1 charakterisiert.
Im Prinzip ist es jedoch nicht möglich, das Vorhandensein von leitfähigen Einfachphasenbereichen des Wasser-in-ÖI-Typs selbst bei einem Wasser/PFPE-Verhältnis vor größer 1 auszuschließen, da es unmöglich ist, das Vorhandensein solcher Gebiete vorauszusehen.
Die Tatsache, daß die Wasser-in-Perfluorpolyäther-Mikroernulsionen im Beroich der vorliegenden Erfindung liegen, ist problemlos durch einen entsprechend geschulten Techniker mittels einer einfachen Messung der elektrischen Leitfähigkeit, wie oben angegeben, nachzuweisen. Perfluorpolyäther (PFPE), die zur Bildung von Mikroemulsionen gemäß vorliegender Erfindung geeignet sind, umfassen: a) Perfluorpolyäther mit einer durchschnittenen relativen Molekülmasse von SOO bis 10000, vorzugsweise von 600 bis 6000, mit Perfluoralkylendgruppen und zu einer oder zu mehreren der folgenden Klassen gehörig:
DRf0(CF-CF20)n (CIFi)1n (CF20)pR'f
CF3 CF3
mit einer zufälligen Verteilung der Perflvior-oxyalken-Einheiten, wobei RF und R^-CF3-, -CjF5 und -C3F sind und gleich oder unterschiedlich sind, und m, η und u haben solche mittleren Werte, daß sie den oben genannten Anforderungen an die ( urchschnittliche relative Molekularmasse gerecht werden.
2) R|O(CFjCFjO)n(CF2O)mR'f mit einer zufälligen Verteilung der Perfluor-oxyalken-Einhelten, wobei R1 und RVCFa oder -C2F« sind und gleich oder unterschiedlich sind, und m und η haben solche mittleren Werte, daß sie de·! oben genannten Anforderungen gerecht werden.
3) RfO(CF2CF20)n(CF20)m(Clr0)p(CF-CF20)q-Rl f
CF3 CF3
mit einer zufälligen Verteilung der Perfluor-oxyalken-Einheiten, wobei R1 und R1I-CFj1-C2F6 OdOr-C3F7 sind und gleich oder unterschiedlich sind, und m, η, ρ und q haben solche mittleren Werte, daß sie den oben genannten Anforderungen gerecht werden.
4) RjO(CF-CF2O)n -R'(
CF,
wobei Rr und R'(-C2F6 oder-C3F7 sind und gleich oder unterschiedlich sind, und η hat einen solchen mittleren Wert, daß die oben genannten Anforderungen erfüllt werden.
5) RfO(CFaCFi)nRV wobei Rf und R'i-CFj=, -C2F6 sind und gleich oder unterschiedlich sind, und η hat einen solchen mittleren Wert, daß die oben genannten Anforderungen erfüllt werden.
6) RiO(CF2CF2O)nRV wobei R( und R'(-CF3 oder-C2F6 oder-C3F7 sind und gleich oder unterschiedlich sind, und η hat einen solchen mittleren Wert, daß die oben genannten Anforderungen erfüllt werden.
7) Der PFPE hat die Struktur der Klasse 1 oder 3, wobei eine der beiden Endgruppen Ri oder R'i ein oder zwei Chloratome enthält, wie in der italienischen Patentanmeldung Nr. 20,406 A/88 des Anmelders beschrieben.
b) Der PFPE gehört zu den obigen Klassen und hat eine durchschnittliche relative Molekularmasse von 1500 bis 10000, möglichst unter 6000, und er wird dadurch charakterisiert, daß er durchschnittlich 0,1 bis 4 Nicht-Perfluoralkyl-Endgruppen pro Polymerkette enthält, vorzugsweise 0,3 bis 1.
c) Die in Patentanmeldung Nr. 20,346 A/86 im Namen des Antragstellers beschriebenen Perfluorpolyäther haben funktioneile Gruppen an der Perfluorpolyätherkette und Endgruppen des Perfluoralkyl- oder funktionellen Typs.
Als Nicht-Perfluoralkylendgruppen und als funktioneile Gruppen in der Kette werden beispielsweise Karboxylat-, Alkohol·, Polyoxyalken-OH-Gruppen usw. betrachtet. Die geeignetsten funktionellen Endgruppen oder funktioneile Gruppen in der Kette sind die des hydrophilen Typs, insbesondere
die Karboxylgruppe.
Die funktionellen Endgruppen oder die funktionellen Gruppen in der Kette, die dem oben genannten Typ entsprechen, können an
eine-CFX-Gruppe angeschlossen werden, in der X F oder CF3 ist, wahlweise gefolgt von einer Pei fluorpolyätherkette durch eine verbindende Gruppe, die aus einem bivalenten, nichtfluorierten Radikal des Alkyl· oder Aryltyps besteht und bis zu 20
Kohlenstoffatome enthält, vorzugsweise jedoch 1 bis 8 Kohlenstoffatome, und zwar in der folgenden Reihenfolge: Perfluorpolyätherkette - CFX - Nichtfluoriertes Radikal - funktioneile Gruppe. Es wird verständlich, daß die Perfluorpolyäther, die gemäß der vorliegenden Erfindung zu verwenden sind, auch den Klassen 1,
2 und 3 angehören und saure Endgruppen besitzen, die als Rohprodukte des Phqtooxidationsprozesses anfallen, der zur
Synthetisierung des oben genannten PFPE genutzt wird. Perfluorpolyäther der Klasse 1) sind kommerziell unter dem Warenzeichen „Fomblin® Y" oder „Galden®" bekannt, diejenigen
der Klasse 2) kennt man kommerziell unter der Warenzeichenbezeichnung „ Fomblin0 Z". Alle werden von der Firma Montedison
S. p. A. produziert. Kommerziell bekannte Produkte der Klasse 4) sind die Erzeugnisse von Du Pont unter der Bezeichnung Krytox. Die Produkte der Klasse 5) werden im US-Patent 4,523,039 beschrieben. Die Produkte der Klasse 6) werden im Europäischen Patent EP 148,482
beschrieben, dessen Inhaber Daikin ist.
Die Produkte gemäß Klasse 3) werden gemäß US-Patent 3,665,041 hergestellt. Weitere geeignete Perfluorpolyäther werden von Lagowet. al. im US-Patent 4,523,039 im J. Am. Chem. Soc. 1985,107,1197-
1201 beschrieben.
Die in den Mikroemulsionen gemäß vorliegender Erfindung enthaltenen fluorierten oberflächenaktiven Substanzen können
ionisch oder nichtionisch sein. Insbesondere können die folgenden Substanzen genannt werden:
a) die Salze der Perfluoralkylkarboxylsäuren, die 5 bis 11 Kohlenstoffatome haben;
b) die Salze der Perfluorsulfonsäuren, die 5 bis 11 Kohlenstoffatome haben;
c) die nichtionischen oberflächenaktiven Substanzen, die in der Europäischen Patentanmeldung 0051526 genannt werden, bestehend aus einer Perfluoralkenkette und einem Polyalkenkopf, der hydrophil ist;
d) die Salze der Mono- und Bikarboxylsäuren, abgeleitet aus den Perfluorpolyäthern;
e) die nichtionischen oberflächenaktiven Substanzen, bestehend aus einer Perfluorpolyätherkette, die an eine Polyoxyalkenkette angeschlossen ist.
Bevorzugte oberflächenaktive Substanzen sind diejenigen des ionischen Typs. Darüber hinaus kann das System ein oder mehrere zusätzliche oberflächenaktive Substanzen enthalten, die einer der folgenden Klassen angehören:
- hydrierte Alkohole mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen;
- Alkohole mit einer Perfluorpolyätherkette;
- teilfluorierte Alkohole.
Die wäßrige Flüssigkeit kann aus Wasser oder einer wäßrigen Lösung anorganischer Elektrolyse (Salze, Säuren oder Alkalien)
bestehen.
Die Wasser-In-Öl-Mikroemulsionen gemäß vorliegender Erfindung werden als Katolyte für Gaskatodenreduktionsreaktionen
genutzt und können in einer zusammenhängenden Ölphase anstelle eines Perfluorpolyäthers einen Perfluorkohlenstoff enthalten, jedoch unter der Bedingung, daß derartige Mikroemulsionen eine elektrische Leitfähigkeit von mindestens 1
Millisiemens · cm"' aufweisen. Perfluorkohlenwasserstoff-Mikroemulsionen sind in diesem Fachgebiet gut bekannt, vgl. beispielsweise Europäische Patentanmeldung Nr. 51,526. Der besondere Vorzug wird jedoch den Wasser-in-öl-Mikroemulsionen, die leitfähig sind und in denen das öl ein Perfluorpolyäther ist, gegeben. Die als Katolyt zu verwendenden Mikroemulsionen werden durch Mischung der einzelnen Bestandteile hergestellt. Sie können
beispielsweise durch Messung der Veränderung der spezifischen Leitfähigkeit —(X) des Systems öl/oberflächenaktive
Substanz/zusätzliche oberflächenaktive Substanz bei Veränderung der Zusammensetzung durch Zugabe einer wäßrigen Lösung identifiziert werden. Gemäß der vorliegenden Erfindung bezieht sich die Verwendung von Wasser-in-ÖI-Mikroemulsionen als Katolyt auf
elektrolytische Reaktionen eines beliebigen Gases, das an der Katode reduziert werden kann. Die genannten Mikroemulsionen müssen eine elektrische Leitfähigkeit von mindestens 1 Millisiemens cm"' haben.
Insbesondere ist Sauerstoff verwendet worden. Aus diesem Grunde betreffen die hierin genannten voltametrischen Tests und
die entsprechenden Einschätzungen die folgende katodische Reaktion:
aber es ist offensichtlich, daß die besagten Bewertungen der Veranschaulichung dienen und keinen limitierenden Charakter haben.
Mittels Voltametrie in wäßriger Lösung von (NHi)2SO4, mit O2 gesättigt, wurden die Werte für den Diffusionsgrenzstrom der O2-Reduktion als Funktion der Temperatur und der Winkelgeschwindigkeit (ω) der Pt-Arbeitselektrode und die Werte des H2- Evolutionsstroms als Funktion von Potential und Temperaturen bestimmt, da die H+-Reduktion im wesentlichen unabhängig
von der Diffusion und folglich unabhängig von ω ist.
Als Katolyt für die Durchführung der Voltametrien wird die Mikroemulsion (μΕ) bei gleichen Temperaturen und gleichem Wert ω
verwendet, wobei folgendes zu beachten ist:
1) O2-Diffu8ionsgrenz8tromdichte und Erhöhung derselben im Vergleich zu einem entsprechenden Diffusionsstrom in einem wäßrigen Medium;
2) katodischer Potentialunterschied-bei gleicher Stromdichte-zwischen einem katodischen Prozeß in Mikroemulsion (im allgemeinen eine O2-Reduktion) und einem für Vergleichszwecke durchgeführten katodischen Prozeß in wäßriger Lösung (im allgemeinen eine H2-Evolution).
Der O2-Reduktionsgrenzstrom, der in jedem Beispiel genannt wird, bezieht sich immer auf ein katodisches Potential, das um
20OmV geringer ist als der Wert, bei dem die H2-Evolution in dem untersuchten System beginnt.
Um den Strom als eine Funktion des angelegten Potentials mittels Voltametrie messen zu können, wurden als Katolyt
verschiedene pF. und als Anolyt eine wäßrige Lösung eines konzentrierten anorganischen Elektrolyts verwendet.
Die Voltametrie wurde mit Hilfe eines Multipolarographen Amel 472 in einer Zelle mit drei Elektroden durchgeführt:
- Arbeitselektrode des Pt-Typs mit rotierender Scheibe mit einer geometrischen Oberfläche von 3,14 mm2, eingetaucht in μΕ;
- Pt-Gegenelektrode, eingetaucht in eine wäßrige Lösung von (NH4I2SO4 (3Mol/Liter), von μΕ durch eine Agar-Agar-Scheidewand getrennt;
- Bezugskalomelelektrode (SCE), eingetaucht in eine Salzbrücke (KCI-Lösung, 3 Mol/Liter), wobei ein Luggin-Kapillarröhrchen der Oberfläche der Arbeitselektrode gegenüber liegt.
Die oben genannten katodischen Potentialwerte beziehen sich auf SCE. In jedem Versuch wurden etwa 60 ml μΕ bei der gewünschten Temperatur mit feuchtem O2 bei atmosphärischem Druck
gesättigt.
Beginnend mit dem spontanen Potential des Systems bei Fehlen von Strom wurde ein Potentialstoß von 10OmV s~' auf die Arbeitselektrode gegeben, und der zirkulierende Strom wurde als eine Funktion des Katodenpotentials für unterschiedliche Drehgeschwindigkeiten der Elektrode aufgezeichnet. In einer wäßrigen Lösung von konzentriertem (NH4I2SO4 (3Mol/l, entsprechend 396g/l) bei einem pH-Wert = 5,3 und einer
spezifisch an Leitfähigkeit von 172 Millisiemens · cm"1 erfolgt die H2-Evolution bei einem katodischen Potential von größer -70OmV(SCE).
Ohne Umiuhren beträgt der O2-Reduktionsgrenzstrom bei 2O0C in diesem Falle 2-3uAmm"2. Er beträgt 5μΑηιηη~2 bei =
1500min"', bei 40°C und ω = 0 werden 3pArnm"2 ermittelt, und bei = 1500min"' liegt der Wert bei etwa 10μΑ mm"2.
Bei 60 \iC und nichtrotierender Elektrode wird eine Grenzstromdichte von 30 μ uA mm"2 erreicht. Was den Vergleich der Potentiale betifft, bei denen die gleiche Katodenstromdichte in der Mikroemulsion und in der
elektrolytischen wäßrigen Lösung beobachtet wird, so wurde dieser Vergleich bei gleicher Temperatur durchgeführt. Der pH-Wert der elektrolytischen wäßrigen Lösung wurde in diesem Falle dem pH-Wert der wäßrigen Lösung des fluorierten oberflächenaktiven Mittels, das zur Herstellung der Mikroemulsion verwendet worden war, so nahe wie möglich angeglichen.
Die im folgenden aufgeführten Beispiele sind lediglich zur Veranschaulichung gedacht und dürfen die vorliegende Erfindung
nicht eingrenzen.
Ausfuhrungtbelsplnle Beispiel 1 In 16ml zweifach destilliertem Wasser mit einer spezifischen Leitfähigkeit von ungefähr 1 Millisiemens -cm"1 wurden 28,12g Perfluorpolyäther (PFPE) mit Perfluoralkylgruppen, die zu Klasse 1 gehören, aufgelöst. Die durchschnittliche relative Molekularmasse lag bei 650. Die Lösung erfolgt In Gegenwart von 57,30g Ammoniumsalz einer Monokarboxylsäure mit Perfluorpolyätherstruktur, die zu Klasse 1 gehört und deren relative Molekülmassen eng beieinander liegen und deren Äquivalentmasse 724 beträgt, sowie in Gegenwart von 10,86g Isopropylalkohol. Die auf diese Art und Welse gewonnenen Mikroemulsionen (μΕ) hatten eine spezifische Leitfähigkeit von 10,56 Millisiemens ·
cm"1 und enthielten 14,3Ma.-% disperse wäßrige Phase.
Auf der Grundlage der voltametrischen Diagramme, die mit diesem μΕ aufgestellt wurden, ist es möglich, bei einer Temperatur
von 20μθ einen Oj-Reduktionsgrenzstrom zu berechnen, der bei ω = 0 85μΑ mm"1 und bei ω = 1500min"1200 μΑ mm"2 beträgt, was einem 40mal höheren Strom entspricht, als unter den gleichen Bedingungen für beide Tests in einer wäßrigen Lösung erreicht werden kann.
Bei T = 40 μθ betrug derOvReduktlonsstrom ohne zu rühren etwa 130uAmm~2, und bei ω = 1500 mm"1 lag der Wert bei 250 μΑ
mm"2. Diese Werte entsprechen Reduktionestromwerten, die 40 bzw. 25mal höher sind als die unter gleichen Bedingungen in wäßriger Lösung erzielten Werte. Es ist möglich, die Stromdichte in μΕ weiter zu erhöhen, indem intensiver umgerührt wird.
Dadurch wurden bei ω = 3000min'1 tatsächlich 30OuA mm"2 erreicht. Bei T = 60μΟ wurden 86 uAmm"2bei ω = 0und 260 μΑιηηΓ^θ1ω = 1 BOOmIn"1 in μΕ zirkuliert, wobei dieser Wert ohne zu ruhen
3mal so hoch war wie der entsprechende Wert in wäßriger Lösung.
Bei 20μθ und ω = 1500min"1 wurde die Zirkulation von 200μΑ mm"2 bei einem katodischen Potential von -65OmV in μΕ und
von -85OmV in wäßriger Lösung erreicht. Dieses Ergebnis bedeutet, daß bei gleicher Stromdichte die Elektrolyse in einer
Mikroemuleion eine Einsparung von ungefähr 35% der Energie in Watt ermöglicht. In diesem konkreten Falle betrug die Einsparung 0,06mW pro mm2 Elektrodenfläche gegenüber der Elektrolyse in wäßriger Phase. Bei ω = 1500min"1 und 400C wurde eine Zirkulation von 20OuA mm"2 bei -45OmV erreicht, anstelle von -75OmV, die in
wäßriger Lösung erforderlich sind. Die Energieeinsparung beträgt dabei 0,06mW/mm2.
Beispiel 2
Bei Einhaltung der im vorangegangenen Beispiel beschriebenen Modalitäten wurde eine Wassisr-in-öl-Mikroemulsion mit folgenden Bestandteilen hergestellt: 32,42g PFPE mit Perfluoralkylendgruppen, zu Klasse 1 gehörig, und mit einer durchschnittlichen relativen Molekularmasse von etwa 800; 12ml doppelt destilliertes Wasser; 47,88g Ammoniumsalz einer Monokarboxylsäure mit Perfluorpolyätherstruktur, zu Klasse 1 gehörig, mit eng beieinander liegenden relativen Molekülmassen und einer Äquivalentmasse von 520; 20,99 g eines monofunktionellen Alkohols mit einer Perfluorpolyätherstruktur und einer durchschnittlichen relativen Molekülmasse von 678. Durch Mischung der Bestandteile bei Zimmertemperatur wurde ein durchsichtiges isotropes System in einfacher Phase hergestellt, bei dem X O 2,99mS · cm"1 und 10,6% H2O auftraten. Anhand der in diesem Falle ermittelten voltametrischen Diagramme wurden die folgenden Werte für die Stromdichte aufgrund von OrReduktion ermittelt:
- bei T = 20°C 80μΑ mm"2 ohne zu rühren und 12OuA mm"2 bei ω = 1500min"1, wobei diese Werte 40 bzw. 24mal höher lagen als die in wäßriger Lösung gewonnenen Werte;
- beiT = 40°Cetwa90μΑιτΐΓη"2οθίω = Ound 185μAmm"2bθiω= 1500min~1,wobeidieGrenzstromwerte30bzw.19malhöher lagen als die entsprechenden Werte in wäßriger Lösung;
- bei T = 60°C etwa 75μΑ mm"2 bei ω = 0 und 183uA mm"2 bei ω = 1500min"1, wobei die ohne zu rühren erreichten Werte 2,5mal höher lagen als die in wäßriger Lösung erzielten Ergebnisse.
Eine Zirkulation von 20OuA mm"2 bei ω = 1500min"1 wurde beobachtet:
- bei 40°C bei -68OmV in μΕ gegenüber —75OmV in wäßriger Lösung, was einer Energieeinsparung von 0,014mW/mm2 entspricht;
- bei 6O0C bei -60OmW gegenüber -750mV in wäßriger Lösung, wobei eine Energieeinsparung von 0,03mW/mm2 erzielt wurde.
Beispiel 3 Die Mikroemulsion wurde durch Mischen folgender Bestandteile hergestellt: 55,59g eines Perfluoräthers mit Perfluoralkylendgruppen, zu Klasse 1 gehörig, mit qiner durchschnittlichen relativen Molekülmasse von 800,4ml doppelt
destilliertes Wasser, 0,50g Isopropylalkohol und 29,75g Ammoniumsalz einer Monokarboxylsäure mit Perfluorpolyätherstruktur
und eng beieinander liegenden relativen Molekülmassen und einer mittleren Äquivalentmasse von 692.
Das durchsichtige isotrope System enthielt 4,5Ma.-% Wasser und hatte eine spezifische Leitfähigkeit von
3,72 Millisiemens · cm"1 und einen pH-Wert von ungefähr 5,5.
Anhand der voltametrischen Diagramme wurde die folgende Stromdichte infolge (^Reduktion bestimmt:
- bei T = 2OpC zirkulierten 90 μΑ mm~2 ohne zu rühren, und bei ω = 1500 min"1 betrug der Wert 126uA mm"2, wobei diese Werte 40 bzw. 25mal höher lagen als die in wäßriger Lösung unter gleichen Bedingungen ermittelten Werte;
- bei T = 4O0C zirkulierten 75uA mm"2 bei ω = 0 und 200μΑ mm"2 bei ω = 1500min"1, wobei die besagten Werte etwa 40 bzw. 20mal höher waren als die entsprechenden Werte in wäßriger Lösung;
- bei T = 6O0C zirkulierten 12OuA mm"2 bei ω = 0 und 215μΑ mm"2 bei ω = 1500min"1; ohne zu rühren wurde erreicht, daß ungefähr der vierfache Strom in einem wäßrigen Elektrolyt zirkulierte.
Ein6 Zirkulation von 200|iA mm"2 bei ω = 1500min"1 wurde beobachtet:
- bei T = 4O0C bei -700 mV gegenüber -75OmV in wäßriger Lösung, was einer Energieeinsparung von 0,01 mW/mm2 entspricht;
- bei T = 6O0C bei -60OmV gegenüber -750 mV in wäßriger Lösung, wobei eine Energieeinsparung von 0,03 mW/mm2 erreicht wurde.
Beispiel 4 EswurdeeineWasser-in-öl-Mikroemulsion hergestellt, die65,14g eines PFPE mit Perfluoralkylendgruppen,zu Klasse 1 gehörig,
mit einer durchschnittlichen relativen Molekularmaese von 800, und 34,87g Ammoniumsalz der gleichen Säure, dia fm vorangegangenen Beispiel verwendet wurde, sowie 3ml Wasser enthielt.
Das System enthielt 3% Wasser und wies eine Leitfähigkeit von X = 1,9 Millisiemens · cm"1 auf. Anhand der voltametrlschen Diagramme, die mit Hilfe dieser mit feuchtem Oj-gesättigten Mikroemulsion erzielt wurden, wurde folgendes bestimmt;
- bei 20°C betrug die Oj-Reduklioneetromdlchte ohne zu rühren 6OuA mm"2 und bei ω = 1600 min'193uA mm"2;
- bei 40°C wurden bei O) = O 10OuA mm"1 und belw = 1500min"1165uA mm"2 erzielt.
Die mit feuchtem N2 gesättigte gleiche Mikroemulsion zeigte bei Zimmertemperatur bei einem katodischen Potential von kleiner -85OmV keine erkennbare Stromzirkulation; bei Ec größer als -85OmV wurde eine H2-Evolution beobachtet.
Beispiel 5
20ml doppelt destilliertes Wasser, 4,5ml Karboxylsäure mit einer Äquivalentmasse von 361, wobei beide Karboxylsäuren eine
Perfluorpolyätherstruktur haben und zu Klasse 1 gehören, wurden 40,5ml Perfluorpolyäther mit Säureendgruppen, zu Klasse 1
gehörig, mit einer.durchschnittlichen relativen Molekularmasse von 2860 bezüglich der Säuregruppen und einer durchschnittlichen viskoslmetrischen Molekularmasse von 2080, bostehend aus einem Gemisch von Polymeren mit unterschiedlicher Molekülmasse, neutralisiert mit 13ml Ammoniumlösung bei 10Ma.-% NH3, zugegeben.
Das daraus resultierende System bestand aus einer einfachen durchsichtigen Phase, die im Temperaturbereich von 25 bis 75°C
stabil war und die folgende Zusammensetzung nach Masse aufwies:
- grobe Perfluorpolyäther 49,8%
- wäßrige Phase 22,5%
- fluorierte oberflächenaktive Substanzen 27,7%
Die Mikroemulsion hatte einen Leitfähigkeitswert von 21 Millisiemens -cm"1 bei einer Temperatur von 250C. Anhand der voltametrischen Diagramme wurden die folgenden Oj-Reduktionsdichtöwerte ermittelt:
- bei 20°C und einer Rotationsgeschwindigkeit der Arbeitselektrode = 0 etwa 55 uA mm"2 und bei ω = 1500min"17OuA mm"2; diese Werte liegen 28 bzw. 14mal höher als die in wäßriger Lösung ermittelten Werte.
- bei 4O0C ω = 0 90μΑ mm"2 und bei ω = 1500min"1125uA mm"2; diese Zirkulationswerte lagen 30 bzw. 13mal höher als die entsprechenden Werte, die in einer wäßrigen Lösung ermittelt wurden.
In diesem Falle war es möglich, bei 20°C und ω = 1600min"1 eine Stromdichte von 10OuA mm"2 durch Anwendung eines Katodenpotentials von 700mV in Mikroemulsion und von 80OmV in wäßriger Lösung zu erreichen. Dadurch ermöglichte die Mikroemulsion eine Energieeinsparung von 0,01 mW/mm2. Bei 4O0C und ω = 1500min"1 wurde die gleiche Stromdichte von 100 uA mm"2 bei -300 mV gegenüber -600 mV, die in wäßriger Lösung erforderlich sind, erreicht, was einer Einsparung von 0,033 mW/mm2 entspricht. Beispiele
20ml doppelt destilliertes Wasser, 4,5ml einer Karboxylsäure mit einerÄquivalentmassevon668, und 18ml einer Karboxylsäure mit einer Äquivalentmasse von 361, wobei beide Karboxylsäuren eine Perfluorpolyätherstruktur haben und zu Klasse 1 gehören, wurden 40,5 ml Perfluorpolyäther mit Säureendgruppen, zu Klasse 1 gehörig, mit einer durchschnittlichen Äquivalentmasse von 2860 bezüglich der Säuregruppen und einer durchschnittlichen viskosimetrischen Molekularmasse von 2080, bestehend aus einem Gemisch von Polymeren mit unterschiedlicher Molekülmasse, neutralisiert mit 13ml einer NAOH-Lösung mit 2,5M Konzentration, zugegeben.
Das daraus resultierende System bestand nur aus einer einfachen durchsichtigen Phase, die im Temperaturbereich von 25 bis 750C stabil war und die folgende Zusammensetzung nach Masse aufwies:
- grobe Perfluorpolyäther 49,8%
- wäßrige Phase 22,5%
- fluorierte oberflächenaktive Substanzen 27,7%.
Die Mikroemulsionen hatten einen Leitfähigkeitswert von 10,5 Millisiemens · cm"1 bei einer Temperatur von 250C. Anhand der voltametrischen Diagramme wurden die folgenden O2-Reduktionsstromdichtewerte ermittelt:
- bei T = 2O0C: 38 uA mm"2 ohne zu rühren und 65 uA mm"2 bsi einer Rotationsgeschwindigkeit der Arbeitselektrode von
1500min"1; diese Werte liegen 19 bzw. 23mal höher als die entsprechenden Werte, die in einer wäßrigen Lösung ermittelt wurden;
- bei T = 4O0C; 105uA mm"2 ohne zu rühren und 123μΑ mm"2 bei ω = 1500min"1; diese Werte liegen ungefähr 35 bzw. 12mal höher als die entsprechenden Werte, die in einem wäßrigen Elektrolyt erzielt wu:den;
- bei T = 600C: 75uA mm"2 ohne zu rühren und 135μΑ mm"2 bei ω = 1500 min"1; der Wert lag bei ω = 0 ungefähr 2,5mal höher als der entsprechende Wert in wäßriger Lösung.
Bei 200C und ω = 1500min"1 wurde eine Zirkulation von 8OuA mm"2 bei einem Potential von -350mV in Mikroemulsion erreicht,
demgegenüber lag der in wäßriger Lösung erreichte Wert bei -500, was einer Energieeinsparung von 0,016mW/mm2 entspricht.
Bei 4O0C und bei stets ω = 1500min"' wurde eine Zirkulation von 100μΑ mm"2 bei einem Potential von -20OmV in Mikroemulsion erreicht, demgegenüber lag der Wert in wäßriger Lösung bei -65OmV, was einer Energieeinsparung von
0,045mW/mm2 entspricht.
Bei 6O0Czirkulierten 15OuA mm"2 bei einem Potential gleich -30OmV in Mikroemulsion, wohingegen -725mV mit einem
wäßrigen Elektrolyt erforderlich sind. Dabei liegt die Energieeinsparung über 0,06mV/mm2.
Beispiel 7 (Bezugstest) Eine Wasser-in-Ol-Mlkroemulslon, bestehend aus 32,98g Ammoniumsalz des in Beispiel 1 beschriebenen oberflächenaktiven Mittels, 58,96g eines Perfluorpolyäthere mit Perfluoralkylendgruppen, zu Klasse 1 gehörig und mit einer durchschnittlichen
relativen Molekülmasse von etwa 800, und 12 ml Wasser ergaben bei 200C ein durchsichtiges isotropes System mit einer spezifischen elektrischen Leitfähigkeit von 0,2 Millisiemens cm'1.
Bei Verwendung dieser feuchten, Oj-gesättlgten Mikroemulsion als Katolyt wurde keine merkliche Stromzirkulation beobachtet. Anhand der Stromentwicklung, die sich bei Erhöhung des katodischen Potentials ergab, konnte kein H2-Entladepotential
bestimmt werden. Im Potentialbereich von -100 mV bis -190 mV wurde in jedem Falle eine Stromdichte von kleiner 0,1 μΑ mm"' ermittelt.
Bei Erwärmung derselben Mikroemulsion auf 40°C wurde eine Leitfähigkeit von X = 210 Millisiemens cm"1 und eine Zirkulation
von etwa 40 μΑ mm"2 bei -800 mV erreicht.
Beispiels Leitende Mikroemulslonen auf der Grundlage von Perfluorkohlenwasserstoffen
1,26g einer Monokarboxylsäure mit Perfluorpolyätherstruktur, zu Klasse 1 gehörig und mit dicht beieinander liegenden
Molekülmassen und einer Äquivalentmasse von 520, gestattete die Lösung von 0,3ml einer Ammoniaklösung bei 10 Ma.-% NH3
in 3,80g PerfluoMO-Wasser-Naphtalin (Perfluordecalin) in Gegenwart von 0,39g Isopiopylalkohcl.
Durch leichtes Rühren mit einem magnetischen Rührwerk wurde bei 20°C ein durchsichtiges isotropes System erreicht. Die Wasser-in-öl-Mikroemulsion enthielt 5,2Ma.-% mikrodisperse Phase, sie wies eine spezifische Leitfähigkeit von 1,35 Millisiemens · cm'1 auf und hatte einen sauren pH-Wert. Beispiel 9 Nachdem 4,04g einer Monokarboxylsäure mit Perfluorpolyätherstruktur, zu Klasse 1 gehörig und mit einer Äquivalentmasse
von 443 sowie eng beieinander liegenden Molekülmassen, mit 1,35g Ammoniaklösung mit 10 Ma.-% NH3 ein Salz gebildet hatte, wurde es in 10,27g Perfluorheptan gelöst. Damit wurde ein durchsichtiges isotropes System bei 20°C gebildet, das eine spezifische Leitfähigkeit von 1,68 mS · cm'1 aufweist und 8,15% wäßrige Phase enthält.
Durch Zugabe von Wasser zu dem so gewonnenen Gemisch wurden die folgenden Leitfähigkeitswerte erreicht, ohne daß an der Mikroemulsion makroskopische Modifikationen vorgenommen wurden:
ITi1H2O Ma.-%W XlmScrn'1}
0,5 10,81 2,47
1,1 13,84 4,14
2,0 18,02 6,91
3,5 24,15 10,51
4,5 27,75 12,14
Dieses System war bei Zimmertemperatur in der Lage, bis zu 28% der wäßrigen Phaso zu lösen. Bei höheren Konzentrationen wurde eine Trennung in zwei Phasen beobachtet.
Beispiel 10 Nachdem 2,02g Monokarboxylsäure mit Perfluorätherstruktur gemäß vorangegangenem Beispiel mit 1 ml Ammoniaklösung
mit 10Ma.-% NH3 ein Salz gebildet hatte, ermöglichte es die Lösung von 0,3 ml doppelt destilliertem Wasser in 3,40g
Perfluorheptan in Gegenwart von 0,54g eines Alkohols mit Perfluorpolyätherstruktur, wobei dieser eine durchschnittliche
relative Molekularmasse von 678 hat.
Die auf diese Weise gewonnene Wasser-in-ÖI-Mikroemulsion enthielt 17,92% wäßrige Phase und wies eine spezifische Leitfähigkeit von 20,S Millisiemens · cm'1 bei 20°C auf. Bei Temperaturen unter 270C war das System durchsichtig und isotrop. Durch Zugabe von 0,1 ml Wasser wurde der Gehalt an
wäßriger Phase auf 19,03% gebracht und damit eine Mikroemulsion erreicht, deren leitfähigkeit bei 20°C X = 19,1 mS · cm'1 betrug, jedoch wurde der Stabilitätsbereich des durchsichtigen isotropen Systems auf T s£ 210C reduziert.
Beispiel 11 Verwendung einer Mikroemulsion auf der Grundlage eines Perfluorkohlenstoffs als Katolyt durch Reduktion von O2. Durch Mischen bei Zimmertemperatur wurden 29,25g einer Monokarboxylsäure mit Perfluorpolyätherstruktur, zu Klasse 1
gehörig und mit eng beieinander liegenden relativen Molekülmassen und einer Äquivalentmasse gleich 448, mit 14,46g einer
Ammoniaklösung bei 10Ma.-% NH3,2ml doppelt destilliertem Wasser, 52,07g Perfluoriieptan und 8,60g eines
monofunktionellen Alkohols mit Perfluorpolyätherstruktur und einer durchschnittlichen relativen Molekülmasse von 678 zur
Bildung eines Salzes gebracht, und unter leichtem Rühren wurde NUR EINE durchsichtige isotrope Phase erreicht. Die auf diese Weise hergestellte Mikroemulsion war bei 230C unbegrenzt stabil, hatte einen pH-Wert von 8,33 und wies eine
spezifische Leitfähigkeit von 44,31 Millisiemenc · cm'1 auf. Der Gehalt an wäßriger Phase lag bei 15,47Ma.-%.
Diese Mikroemulsion wurde in dem vorstehend beschriebenen System als Katolyt eingesetzt, und das Verhalten dieser Mikroemuision bei 230C wurde unter folgenden Bedingungen verglichen:
- im Gleichgewichtszustand mit Luft
- unter Blasenbildung von feuchtem N2
- unter Blasenbildung von feuchtem O2.
Anhand der voltametrischen Diagramme wurden die O2-Reduktionsgrenzstromwerte, gemessen bei einem katodischen Potential von 200mV, d. h. unter dem Wert, bei dem die Hj-Evolution in dem untersuchten System beginnt, bestimmt.
ω=-0 min"1 ω = 1500 min"1
Luft 23uAmm~2 3OuA mm"2 N1 lOuAmm"2 lOuAmm"2
O1 70uAmm~2 110|iAmm"2
Der geringe Strom, der unter Blasenbildung von Nj zirkuliert, könnte auf eine unvollständige (^-Abscheidung zurückzuführen Bei ω = 1600min"1 unterstützte die Oj-gesättlgte Mikroemulslon die Zirkulation des O2-Reduktion88troms, dessen Dichte mehr
als 20mal höher ist als die Dichte des Stroms, der infolge derselben elektrodischen Reaktion in wäßriger Lösung auftritt.
Bei T = 23°C und ω = 1500 min"1 wurde die Zirkulation eines Stroms mit einer Dichte von 10OuA mm"2 bei einem katodischen Potential von -68OmV beobachtet; demgegenüber liegt der Wert bei -80OmV für das katodische Potential in wäßriger Lösung. Somit wurde eine Energieeinsparung von 0,012 mW/mm2 erreicht.

Claims (9)

1. Elektrochemisches Verfahren, gekennzeichnet dadurch, daß eine gasförmige Substanz an einer Katode reduziert wird, wobei Mikroemulsionen des Wasser-in-ÖI-Typs als Katolyte verwendet werden und wobei diese Mikroemulsionen durch lonentransport eine elektrische Leitfähigkeit von mindestens 1 Millisiemenscm"1 haben.
2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die gasförmige Substanz Sauerstoff ist.
3. Verfahren gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Katode ein Metall ist, das in voltametrischen Prozessen Anwendung findet.
4. Verfahren gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Katode aus Au, Pt oder Ni besteht.
5. Verfahren gemäß Anspruch 1,gekennzeichne:dadurch,daßdieMikroemui£ion (Wasser-in-ÖI),die eine elektrische Leitfähigkeit von mindestens 1 Millisiemens cm"1 hat, durch eine flüssige, durchsichtige oder opaleszierende, makroskopisch einfachphasige Substan; gebildet wird, die durch Mischen der folgenden Stoffe entsteht:
a) einer wäßrigen Flüssigkeit, die wahlweise ein oder mehrere Elektrolyte enthält;
b) eines flüssigen Mediums mit Perfluorpolyätherstruktur mit Perfluoralkyl- oder funktionell. Endgruppen, mit Karboxyl-, Alkohol-, Polyoxyalken-OH-, Ester- und Säureiunkiionalität usw., und vorzugsweise mit funktioneilen Gruppen des hydrophilen Typs, wie z. B. die Karboxyl- und die Polyoxyalken-OH-Gmppen, und insbesondere die Karboxylgruppe.
c) eines f'uorierten oberflächenaktive,! Mittels, möglichst mit einer Perfluorpolyätherstruktur, und/oder
d) eines hydrierten Alkohols C1-C12 und wahlweise eines fluorierten Alkohols (zusätzliche oberflächenaktive Substanz).
6. Verfahren gemäß Anspruch 5, gekennzeichnet dadurch, daß die fluorierte oberflächenaktive Substanz ausgewählt wird aus den folgenden Salzen:
a) Salze der Perfluoralkylkarboxylsäuren mit 5 bis 11 Kohlenstoffatomen;
b) Salze der Perfluorsulfonsäuren, die 5 bis 11 Kohlenstoffatome haben;
c) Salze der Mono- und Bikarboxylsäuren, die aus Perfluorpolyäthern deriviert werden.
7. Verfahren gemäß Anspruch 5, gekennzeichnet dadurch, daß die fluorierte oberflächenaxtive Substanz dem nicht-ionischen Typ entspricht und durch eine Perfluoralkylkette und einen hydrophilen Polyoxyalkenkopf substituiert wird.
8. Verfahren gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Öl ein Perfluorkohlenstoff ist.
9. Verfahren gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Öl ein Perfluorpolyäther ist, der aus den folgenden Klassen ausgewählt wurde:
a) Polyfluorpolyäther mit einer durchschnittlichen relativen 'Vlolekülmasse von 500 bis 10000, vorzugsweise von 600 bis 6000, mit Perfluoralkylendgri'ppen, und zu einer oderzu mehreren der folgenden Klassen gehörig;
υ Ό A^r1T? Γ*W Γ\\ f Γ*"ϊΐ\Τ\\ ( mil Γ\\ Wl
CF3 CF3
mit einer zufälligen Verteilung der Perfluoroxyalkeneinheiten, wobei Rf und R'f, die gleich sind oder sich voneinander unterscheiden, -CFr1 -C2Fs/ -C3F7 sind, und m, η und ρ haben solche Durchschnittswerte, daß sie den oben genannten Anforderungen an die durchschnittliche relative Molekülmasse gerecht werden;
2) RfO(CF2CF2O)n(CF2O)1nR^ mit einer zufälligen Verteilung der Perfluoroxyalkeneinheiten, wobei R und R'f, die gleich sind oder sich voneinander unterscheiden, -CF3 oder-C2F5 sind, und m und η haben solche mittleren Werte, daß sie den oben genannten Anforderungen gerecht werden;
3) Rf0(CF2CF20)n(CF20)m(CF0)p(CF-CF20)q-R'f
CF3 CF3
mit einer zufälligen Verteilung der Perfluoroxyalkeneinheiten, wobei Rf und R'f, die gleich sind odersich voneinander UnIOrSChOIdO^-CF3-C2F5OdOr-C3F7 sind, und m, η, ρ und q haben solche mittleren Werte, daß sie den oben genannten Anforderungen gerecht werden;
4) Rf O (OP-CP2O)n-R ^
5) R(O(CFjCF2O)nRV wobei Rf und R'f, die gleich sind oder sich voneinander unterscheiden, -CF3- und -C2Fb sind, und η hat einen solchen mittleren Wert, daß er den oben genannten Anforderungen gerecht wird;
6) R(O(CF2CF2CF2O)nR^, wobei R1 und R'f, die gleich sind oder sich voneinander unterscheidet, -CF3 oder-C2F5 oder-C3F7 sind, und η hat einen solchen mittleren Wert, daß er den oben genannten Anforderungen gerecht wird;
7) Perfluorpolyäther mit einer Struktur nach Klasse 1 oder Klasse 3, gekennzeichnet dadurch, daß eine der Endgruppen Rf oder R'f ein oder zwei Chloratome enthält, wie in der italienischen Patentanmeldung Nr.20406A/88aufden Namen des Antragstellers dieses Patents beschrieben;
b) Perfluorpolyäther, zu den oben beschriebenen Klassen gehörig, mit einer durchschnittlichen relativen Molekülmasse im Bereich von 1500 bis 10000: gekennzeichnet dadurch, daß sie im Durchschnitt für jede Polymerkette zwischen 0,1 und 4 Nichtperfluoralkylendgruppen enthalten;
c) Perfluorpolyäther mit funktioneflen Gruppen entlang der Perfluorpolyätherkette und Endgruppen des Perfluoralkyl- oder des funktionellen Typs.
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