DE1571982C3 - Electrodes for the electrochemical combustion of carbon oxide and hydrogen - Google Patents
Electrodes for the electrochemical combustion of carbon oxide and hydrogenInfo
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Description
gemäß Kohlenoxid und Wasserstoff gleichzeitig umgesetzt werden.according to carbon oxide and hydrogen are reacted simultaneously.
An der sulfidierten Elektrode scheint die Kohlenoxid-Oxydation nach einem anderen Mechanismus abzulaufen als an der unbehandelten. Bei offenem Stromkreis wird das Kohlenoxid am sulfidierten Katalysator nämlich zu einem großen Teil in Kohlendioxid und Wasserstoff umgewandelt, wozu Wasser aus dem Elektrolyt benutzt wird. Es spielt sich also die Wassergasreaktion ab:Carbon oxide oxidation appears on the sulfided electrode to expire according to a different mechanism than the untreated one. When the circuit is open, the carbon oxide is on the sulfided catalyst namely converted to a large extent into carbon dioxide and hydrogen, including water from the electrolyte is used. So the water gas reaction takes place:
CO + H9O-CO + H 9 O-
-CO2+H2.-CO 2 + H 2 .
Läßt man das Kohlenoxid durch die unbehandelte Elektrode strömen, so können dagegen nur Spuren von Kohlendioxid nachgewiesen werden.If the carbon oxide is allowed to flow through the untreated electrode, on the other hand only traces can be seen can be detected by carbon dioxide.
Man muß annehmen, daß sich bei der Behandlung mit Schwefelwasserstoff eine Sulfiddeckschicht, und zwar eine sehr dünne oder auch lückenhafte, auf der Platinoberfläche bildet. Diese Schicht ist sehr beständig; sie wird bei normalem Betrieb der Anode nicht verändert. Führt man die Sulfidierung des Katalysators zu lange durch, so wird er inaktiv. Man kann dann den Katalysator regenerieren, indem man die Bezugsspannung der Elektrode, z. B. in Abwesenheit von Brennstoff, auf über 70OmV anhebt; dadurch wird die Schicht wieder zerstört, der Schwefel wird oxydiert. Durch erneute Behandlung läßt sich der aktive Katalysator wieder herstellen.It must be assumed that a sulphide covering layer, and although a very thin or patchy one forms on the platinum surface. This layer is very permanent; it is not changed during normal operation of the anode. One carries out the sulfidation of the catalyst too long, it becomes inactive. You can then regenerate the catalyst by removing the Reference voltage of the electrode, e.g. B. in the absence of fuel, increases to over 70OmV; through this if the layer is destroyed again, the sulfur is oxidized. Renewed treatment can be restore the active catalyst.
An Stelle von Platinschwarz kann man auch andere Platinkatalysatoren verwenden. Beispielsweise kann man Raney-Platin entsprechend präparieren, oder man kann auch Trägerkatalysatoren für die Elektrodenherstellung verwenden und ebenfalls sulfidieren. Ferner lassen sich auch andere Platinmetallkatalysatoren sulfidieren. Es gibt mehrere Möglichkeiten zur Sulfidierung der Elektrode. Außer mit Schwefelwasserstoff kann man beispielsweise auch eine Behandlung mit Natriumsulfidlösung oder Schwefeldampf durchführen. Ferner kann man den Schwefel durch kathodische Reduktion von Schwefelsäure abscheiden.Other platinum catalysts can also be used in place of platinum black. For example you can prepare Raney platinum accordingly, or you can also use supported catalysts for the Use electrode manufacture and also sulphide. Other platinum metal catalysts can also be used sulfide. There are several ways to sulfidize the electrode. Except with hydrogen sulfide, for example, a treatment with sodium sulfide solution or Perform sulfur vapor. Sulfur can also be obtained by cathodic reduction of sulfuric acid deposit.
Die Elektroden nach der Erfindung und die Verfahren zu ihrer Herstellung sollen durch folgende Beispiele erläutert werden:The electrodes according to the invention and the methods for their manufacture are intended to be provided by the following Examples will be explained:
1. Platinschwarz, Polyäthylenpulver und Natriumchlorid der Kornfraktion 20 bis 40 μ werden im Volumenverhältnis 25 :25 : 50 gemischt. Die Mischung wird so vorsichtig in eine Preßform gegeben, daß sie sich nicht entmischt.1. Platinum black, polyethylene powder and sodium chloride of the grain fraction 20 to 40 μ are in the volume ratio 25:25:50 mixed. The mixture is so carefully placed in a compression mold that it does not separate.
Für eine Elektrode mit 13 mm Durchmesser benötigt man eine Menge von 1,5 g. Die Preßform wird mit eingesetztem Stempel auf 14O0C erwärmt, und dann wird mit einem Druck von 1 Mp/cm2 gepreßt. Nach dem Herauslösen des Natriumchlorids wird die Elektrode 1 in dem Halter2 befestigt (Fig. 1). Bei offenem Stromkreis läßt man Wasserstoff langsamAn amount of 1.5 g is required for an electrode with a diameter of 13 mm. The mold is heated with an inserted stamp to 14O 0 C, and then at a pressure of 1 Mp / cm 2 is pressed. After the sodium chloride has been dissolved out, the electrode 1 is fastened in the holder 2 (FIG. 1). With an open circuit, you let hydrogen slowly
ίο durch die Elektrode strömen, die in 3n-Schwefelsäure als Elektrolyt bei etwa 9O0C taucht; dann schaltet man eine Gasmaus mit etwa 20 cm3 Schwefelwasserstoff in die Leitung. Nach dieser Behandlung mit Schwefelwasserstoff ist die Elektrode betriebsbereit. ίο flow through the electrode immersed as the electrolyte at about 9O 0 C in 3N sulfuric acid; then you put a gas mouse with about 20 cm 3 of hydrogen sulfide in the line. After this treatment with hydrogen sulfide, the electrode is ready for use.
2. Eine Platin-Aluminium-Legierung PtAl4 der Kornfraktion 20 bis 40 μ wird mit Goldpulver im Volumenverhältnis 60:40 gemischt; aus der Mischung wird in einer Preßform mit einem Druck von2. A platinum-aluminum alloy PtAl 4 of the grain fraction 20 to 40 μ is mixed with gold powder in a volume ratio of 60:40; from the mixture is in a compression mold with a pressure of
15 Mp/cm2 eine Tablette von etwa 1 mm Dicke hergestellt. Aus der Tablette wird mit Kalilauge das Aluminium herausgelöst, so daß das Raney-Platin in einem porösen Goldgerüst zurückbleibt. Die Elektrode wird mit einem Halter versehen; in 1On-15 Mp / cm 2 produced a tablet about 1 mm thick. The aluminum is removed from the tablet with potassium hydroxide so that the Raney platinum remains in a porous gold framework. The electrode is provided with a holder; in 1On-
*5 Schwefelsäure wird die Elektrode einige Minuten lang mit einer Stromdichte von etwa 500mA/cm2 kathodisch belastet. Neben der Wasserstoffentwicklung findet hierbei Reduktion der Schwefelsäure zu Schwefel statt, der von der Platinoberfläche sorbiert wird. Mit dieser Elektrode wurde bei 1000C in 3n-Schwefelsäure als Elektrolyt eine besonders geringe Polarisation gemäß Kurve 3 in F i g. 2 erhalten.* 5 sulfuric acid, the electrode is cathodically loaded for a few minutes with a current density of about 500 mA / cm 2. In addition to the evolution of hydrogen, the sulfuric acid is reduced to sulfur, which is sorbed by the platinum surface. With this electrode, at 100 ° C. in 3N sulfuric acid as the electrolyte, a particularly low polarization according to curve 3 in FIG. 2 received.
3. Eine poröse Elektrodenkohlescheibe von 5 mm Dicke und 50 mm Durchmesser wird mit einer Lösung von Hexachloroplatinsäure getränkt. Hierzu läßt man die Lösungsmenge von 7 cm3, in der sich Hexachloroplatinsäure in einer Menge von 500 mg befindet, auf die etwa 1000C heiße Kohlescheibe tropfen. Nach dem Trocknen wird bei 1500C mit Wasserstoff reduziert. Die Kohle wird mit Epoxydharz in einen Rahmen eingeklebt und dann mit 3 n-Schwefelsäure ausgekocht. Im nassen Zustand wird sie dann einige Minuten lang in heiße 3n-Schwefelsäure getaucht, die mit Schwefelwasserstoff gesättigt ist. Nachdem Elektrode und Halter für die Gaszuführung zusammengesetzt worden sind, kann die Elektrode in Betrieb genommen werden.3. A porous carbon electrode disk 5 mm thick and 50 mm in diameter is impregnated with a solution of hexachloroplatinic acid. For this purpose, the amount of solution of 7 cm 3 , in which there is an amount of hexachloroplatinic acid in an amount of 500 mg, is allowed to drip onto the approximately 100 ° C. hot carbon disk. After drying, it is reduced at 150 ° C. with hydrogen. The charcoal is glued into a frame with epoxy resin and then boiled with 3N sulfuric acid. When wet, it is then immersed for a few minutes in hot 3N sulfuric acid, which is saturated with hydrogen sulfide. After the electrode and holder for the gas supply have been assembled, the electrode can be put into operation.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
Claims (7)
Elektroden. Zur Sulfidierung des Katalysators läßt man beiThe invention relates to electrodes for the electro-curve diagram (Fig. 2), the current-chemical combustion of carbon oxide and water-voltage curve obtained is shown as curve 1; The current density in mA / cm 2 is plotted on the hydrogen, preferably in fuel cells, with the acid abscissa, and the reference voltage in mV is plotted on the electrolyte and method for producing this 45 ordinate.
Electrodes. The catalyst is allowed to sulfidate
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEB0086404 | 1966-03-29 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1571982A1 DE1571982A1 (en) | 1970-04-02 |
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DE1571982C3 true DE1571982C3 (en) | 1974-03-14 |
Family
ID=6983348
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1571982A Expired DE1571982C3 (en) | 1966-03-29 | 1966-03-29 | Electrodes for the electrochemical combustion of carbon oxide and hydrogen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1571982C3 (en) |
-
1966
- 1966-03-29 DE DE1571982A patent/DE1571982C3/en not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE1571982A1 (en) | 1970-04-02 |
DE1571982B2 (en) | 1973-08-09 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |