EA030443B1 - Электрод для выделения газообразных продуктов и способ его изготовления - Google Patents

Электрод для выделения газообразных продуктов и способ его изготовления Download PDF

Info

Publication number
EA030443B1
EA030443B1 EA201492174A EA201492174A EA030443B1 EA 030443 B1 EA030443 B1 EA 030443B1 EA 201492174 A EA201492174 A EA 201492174A EA 201492174 A EA201492174 A EA 201492174A EA 030443 B1 EA030443 B1 EA 030443B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
electrode according
electrode
titanium
substrate
catalyst
Prior art date
Application number
EA201492174A
Other languages
English (en)
Other versions
EA201492174A1 (ru
Inventor
Андреа Франческо Гулла
Кьяра Пеццони
Кристиан Урджеге
Original Assignee
Индустрие Де Нора С.П.А.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Индустрие Де Нора С.П.А. filed Critical Индустрие Де Нора С.П.А.
Publication of EA201492174A1 publication Critical patent/EA201492174A1/ru
Publication of EA030443B1 publication Critical patent/EA030443B1/ru

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B11/00—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for
    • C25B11/04—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for characterised by the material
    • C25B11/051—Electrodes formed of electrocatalysts on a substrate or carrier
    • C25B11/073—Electrodes formed of electrocatalysts on a substrate or carrier characterised by the electrocatalyst material
    • C25B11/075—Electrodes formed of electrocatalysts on a substrate or carrier characterised by the electrocatalyst material consisting of a single catalytic element or catalytic compound
    • C25B11/077—Electrodes formed of electrocatalysts on a substrate or carrier characterised by the electrocatalyst material consisting of a single catalytic element or catalytic compound the compound being a non-noble metal oxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B11/00—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for
    • C25B11/04—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for characterised by the material
    • C25B11/051—Electrodes formed of electrocatalysts on a substrate or carrier
    • C25B11/052—Electrodes comprising one or more electrocatalytic coatings on a substrate
    • C25B11/053—Electrodes comprising one or more electrocatalytic coatings on a substrate characterised by multilayer electrocatalytic coatings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C24/00—Coating starting from inorganic powder
    • C23C24/02—Coating starting from inorganic powder by application of pressure only
    • C23C24/04—Impact or kinetic deposition of particles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B1/00—Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B11/00—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for
    • C25B11/04—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for characterised by the material
    • C25B11/051—Electrodes formed of electrocatalysts on a substrate or carrier
    • C25B11/073—Electrodes formed of electrocatalysts on a substrate or carrier characterised by the electrocatalyst material
    • C25B11/091—Electrodes formed of electrocatalysts on a substrate or carrier characterised by the electrocatalyst material consisting of at least one catalytic element and at least one catalytic compound; consisting of two or more catalytic elements or catalytic compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B11/00—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for
    • C25B11/04—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for characterised by the material
    • C25B11/051—Electrodes formed of electrocatalysts on a substrate or carrier
    • C25B11/073—Electrodes formed of electrocatalysts on a substrate or carrier characterised by the electrocatalyst material
    • C25B11/091—Electrodes formed of electrocatalysts on a substrate or carrier characterised by the electrocatalyst material consisting of at least one catalytic element and at least one catalytic compound; consisting of two or more catalytic elements or catalytic compounds
    • C25B11/093—Electrodes formed of electrocatalysts on a substrate or carrier characterised by the electrocatalyst material consisting of at least one catalytic element and at least one catalytic compound; consisting of two or more catalytic elements or catalytic compounds at least one noble metal or noble metal oxide and at least one non-noble metal oxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B9/00—Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
    • C25B9/17—Cells comprising dimensionally-stable non-movable electrodes; Assemblies of constructional parts thereof
    • C25B9/19—Cells comprising dimensionally-stable non-movable electrodes; Assemblies of constructional parts thereof with diaphragms

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

Изобретение относится к электроду, подходящему в качестве анода для выделения газообразных продуктов, содержащему металлическую подложку, покрытую по меньшей мере одним слоем субоксида титана, имеющим сообщающуюся пористость и содержащим каталитические оксиды благородных металлов. Изобретение дополнительно относится к способу изготовления такого электрода, включающему нанесение смеси субоксидов титана и катализатора на основе оксида благородного металла на подложку из вентильного металла способом холодного газодинамического напыления.

Description

Изобретение относится к электроду, подходящему в качестве анода для выделения газообразных продуктов, содержащему металлическую подложку, покрытую по меньшей мере одним слоем субоксида титана, имеющим сообщающуюся пористость и содержащим каталитические оксиды благородных металлов. Изобретение дополнительно относится к способу изготовления такого электрода, включающему нанесение смеси субоксидов титана и катализатора на основе оксида благородного металла на подложку из вентильного металла способом холодного газодинамического напыления.
030443 B1
030443
Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к электроду, подходящему для функционирования в качестве анода в электролизных ячейках, например в качестве выделяющего кислород анода в электролизных ячейках, применяемых в электрометаллургических процессах, в качестве выделяющего хлор анода в хлор-щелочных ячейках или в качестве анода для образования гипохлорита в бездиафрагменных ячейках.
Предпосылки создания изобретения
Субстехиометрические составы оксидов титана с формулой TixO2x-i с x в интервале от 4 до 10, также известные как титановые фазы Магнели, получают высокотемпературным восстановлением диоксида титана в атмосфере водорода. Эти субоксиды представляют собой коррозионно-стойкие керамические материалы, сравнимые с графитом с точки зрения удельной электропроводности. Ввиду такой коррозионной стойкости и характеристик проводимости эти материалы, которые получают как цельными, так и в форме порошка, могут быть использованы в качестве защитных покрытий металлических подложек для электрохимических применений. Известно также о возможности добавления небольших количеств присадок в эти керамические материалы, например, таких как оксид олова, чтобы немного повысить их удельную проводимость, стабильность и стойкость к коррозии. Как правило, осаждение этих керамических материалов в качестве протекторов металлических подложек проводят исходя из материала в порошковой форме, в соответствии с известными методами, такими как газопламенное напыление, плазменное напыление или взрывное термическое напыление. Все эти методы имеют общий признак - требование высокой рабочей температуры (>400°C) для получения приемлемой адгезии между напыляемыми порошковыми частицами и металлической подложкой. Кроме того, хорошая адгезия осажденных частиц порошка к подложке зависит также от характера взаимодействия подложки и порошка.
Вышеупомянутые методы напыления позволяют проводить осаждение очень плотных слоев керамического материала на поверхности металлической подложки. Такая уплотненность действительно необходима для эффективной антикоррозионной функции. Более точно, в данной области техники общепризнано, что для получения эффективного материала кажущаяся плотность осажденного керамического слоя должна быть не ниже чем 95% от суммарной теоретической плотности.
Эти керамические материалы также могут быть использованы в качестве носителей катализаторов. При изготовлении электрода, начиная с металлической подложки, катализатор наносят на этапе, следующем за осаждением титановой фазы Магнели на такую подложку, как правило, с помощью термического разложения прекурсоров. Однако этот способ нанесения имеет тот недостаток, что он приводит к образованию керамических слоев, в которых основная часть нанесенного катализатора оказывается почти не доступной электролиту, поэтому конечный продукт едва ли будет эффективным в отношении активности и срока службы. Обычно, чтобы получить электроды с подходящими для их промышленного применения характеристиками, удельное содержание нанесенного на фазы Магнели катализатора должно быть не ниже чем 20-30 г/м2.
Кроме того, применение вышеупомянутых методов осаждения порошков на металлические подложки нецелесообразно, когда такие порошки содержат также оксиды благородных металлов в качестве катализаторов, потому что такие оксиды нестабильны при температурах выше 400°C и стремятся к разложению, тем самым препятствуя надлежащему осаждению. Таким образом, приготовление смесей субоксида титана и оксида благородного металла, которые должны быть последовательно осаждены на подложку с помощью вышеуказанных методов, нелегко осуществить на практике.
Изобретатели неожиданно открыли устраняющий недостатки уровня техники способ изготовления электродов, содержащих подложку на основе вентильного металла, покрытую по меньшей мере одним слоем благородных металлов или их оксидов, нанесенных на субоксиды титана.
Сущность изобретения
Различные аспекты изобретения излагаются в прилагаемой формуле изобретения.
По одному аспекту изобретение относится к электроду для выделения газообразных продуктов в электролитических ячейках, содержащему подложку из вентильного металла, к которой прикреплен по меньшей мере один слой покрытия, имеющий сообщающуюся пористость, причем этот слой состоит по меньшей мере из одного катализатора, содержащего благородные металлы или их оксиды, взятые по отдельности или в смеси, нанесенного на разновидности субоксидов титана, выраженные формулой TixO2x-1, с x в диапазоне от 4 до 10, причем удельное содержание катализатора составляет между 0,1 и 25 г/м2.
Термин "сообщающаяся" используется здесь для обозначения пористости, состоящей главным образом из сети пор, находящихся во взаимном проточном сообщении и не изолированных. Обычно считается, что для того, чтобы получить слой, имеющий сообщающуюся пористость, кажущаяся плотность такого слоя должна быть ниже чем 95% от суммарной теоретической плотности, которую имел бы плотный слой эквивалентного состава вообще без пористости.
По другому аспекту изобретение относится к электроду для выделения газообразных продуктов в электролитических ячейках, состоящему из подложки из вентильного металла и связанного с ней по меньшей мере одного слоя покрытия, имеющего сообщающуюся пористость, причем упомянутый по меньшей мере один слой содержит по меньшей мере один катализатор, состоящий из благородных металлов или их оксидов, взятых по отдельности или в смеси, нанесенных на смесь субоксидов титана
- 1 030443
формулы TixO2x-i с х в диапазоне от 4 до 10, причем упомянутый по меньшей мере один слой осажден на упомянутую подложку методом холодного газодинамического напыления. Термин "холодное газодинамическое напыление" применяется здесь для обозначения предположительно известного специалистам в данной области техники метода напыления твердых частиц на подложки, основанного на ускорении частиц порошка, переносимых сжатым газом-носителем. На своем пути газ-носитель и частицы разделяются на две разные траектории, так что время пребывания порошков внутри горячей газовой фазы ограничено, что предотвращает порошки от нагревания выше 200°C.
Изобретатели неожиданно обнаружили, что осаждение методом холодного газодинамического напыления керамического порошка типа фазы Магнели, например, состоящего из порошка титановой фазы Магнели, предварительно катализированного оксидами благородных металлов с помощью термического разложения прекурсоров, на подложку, сделанную из вентильного металла, такого как титан, тантал, цирконий или ниобий, ведет к структуре с неожиданно повышенной долговечностью даже при очень низких удельных содержаниях катализатора. В частности, срок службы электрода, полученного вышеописанным способом, в обычных промышленных электрохимических применениях гораздо выше по сравнению с электродом, имеющим такое же номинальное содержание катализатора, но приготовленного традиционным термическим разложением.
В одном варианте осуществления вентильный металл, выбранный для подложки, является титаном.
В одном конкретном варианте осуществления слой покрытия имеет сообщающуюся пористость с кажущейся плотностью в диапазоне более чем 75% и менее чем 95% от общей теоретической плотности.
В другом варианте осуществления электрод имеет слой покрытия, имеющий удельное содержание катализатора от 0,1 до 10 г/м2.
В еще одном варианте осуществления катализатор на основе оксида благородного металла состоит из оксида иридия.
По другому аспекту изобретение относится к способу изготовления электрода согласно изобретению, включающему следующие этапы: приготовление порошка субоксидов титана, выраженного формулой TixO2x-1, с x в диапазоне между 4 и 10; пропитывание упомянутого порошка раствором прекурсора катализатора на основе оксида благородного металла с последующим термическим разложением; осаждение полученного порошка на подложку из вентильного металла методом холодного газодинамического напыления.
По еще одному аспекту изобретение относится к электролизной ячейке, включающей катодное отделение, содержащее катод, и анодное отделение, содержащее анод, причем упомянутый анод из упомянутого анодного отделения представляет собой вышеописанный здесь электрод.
По еще одному аспекту изобретение относится к промышленному электрохимическому процессу, включающему анодное выделение газа из электролитической ванны на вышеописанном здесь электроде.
Следующие примеры приводятся для демонстрации конкретных вариантов осуществления изобретения, осуществимость которых была в значительной степени проверена в заявленном диапазоне значений. Специалистами в данной области техники должно быть принято во внимание, что составы и методы, раскрытые в следующих примерах, представляют собой составы и методы, которые, как обнаружили изобретатели, хорошо работают при осуществлении изобретения на практике; однако в свете настоящего раскрытия специалистами в данной области техники должно быть принято во внимание, что в описанные частные варианты осуществления можно внести много изменений, не выходя за рамки объема изобретения, и при этом все же получить такой же или близкий результат.
Пример 1.
Соответствующий объем порошка титановой фазы Магнели в смеси с оксидом иридия напыляли на лист титана 1-го сорта размером 10 см х 10 см х 0,2 см, предварительно подвергнутый пескоструйной обработке корундом с зернистостью № 36 и протравленный в кипящей соляной кислоте для получения шероховатой поверхности без частиц оксида титана. Такой порошок получали, подмешивая подходящую массу порошка титановой фазы Магнели, предварительно просеянного до размера в диапазоне от 100 до 400 мкм, в кислый раствор, содержащий растворимый прекурсор иридия, а именно трихлорид иридия в водном растворе HCl. Затем такую смесь обжигали в окислительной атмосфере во вращающейся печи.
Параметры напыления, выбранные для нанесения методом холодного газодинамического напыления, были следующими:
зазор между соплом и листом: 20 мм,
первичный газ: азот,
давление (первичного) газа: 30 бар,
расход газа: 6 м3/ч,
расход газа питателя: 4%,
размер критического сечения сопла: 1 мм,
скорость сканирования: 50 мм/с.
В качестве конечной цели процесса холодного газодинамического напыления получали однородное покрытие, содержащее 10 г/м2 иридия.
Полученный таким образом электрод был обозначен как образец № 1.
- 2 030443
Пример 2.
Соответствующий объем порошка титановой фазы Магнели в смеси с оксидом рутения напыляли на лист титана 1-го сорта размером 10 см х 10 см х 0,2 см, предварительно подвергнутый пескоструйной обработке корундом с зернистостью № 36 и протравленный в кипящей соляной кислоте для получения шероховатой поверхности без частиц оксида титана. Такой порошок получали, подмешивая подходящую массу порошка титановой фазы Магнели, предварительно просеянного до размера в диапазоне от 100 до 400 мкм, в кислый раствор, содержащий растворимый прекурсор рутения, а именно трихлорид рутения в водном растворе HCl. Затем такую смесь обжигали в окислительной атмосфере во вращающейся печи.
Параметры напыления, выбранные для нанесения методом холодного газодинамического напыления, были следующими:
зазор между соплом и листом: 20 мм,
первичный газ: азот,
давление (первичного) газа: 30 бар,
расход газа: 6 м3/ч,
расход газа питателя: 4%,
размер критического сечения сопла: 1 мм,
скорость сканирования: 50 мм/с.
В качестве конечной цели процесса холодного газодинамического напыления получали однородное покрытие, содержащее 10 г/м2 рутения.
Полученный таким образом электрод был обозначен как образец № 2.
Контрпример 1.
Соответствующий объем порошка титановой фазы Магнели в смеси с оксидом иридия наносили способом плазменного напыления на лист титана 1-го сорта размером 10 см х 10 см х 0,2 см, предварительно подвергнутый пескоструйной обработке корундом с зернистостью № 36 и протравленный в кипящей соляной кислоте для получения шероховатой поверхности без частиц оксида титана. Этот порошок получали, подмешивая подходящую массу порошка титановой фазы Магнели, предварительно просеянного до размера в диапазоне от 100 до 400 мкм, в кислый раствор, содержащий растворимый прекурсор иридия, а именно трихлорид иридия в водном растворе HCl. Затем такую смесь обжигали в окислительной атмосфере во вращающейся печи.
Применяли следующие параметры напыления: зазор между соплом и листом: 90 мм, первичный газ: аргон,
давление (первичного) газа: 60 бар, размер критического сечения сопла: 5 мм, скорость сканирования: 200 мм/с.
В качестве конечной цели процесса плазменного напыления получали однородное покрытие, содержащее 10 г/м2 иридия.
Из-за высокой температуры, достигнутой порошком в процессе плазменного напыления, было замечено, что нанесенный на фазу Магнели оксид иридия был частично преобразован в металлический иридий.
Полученный таким образом электрод был обозначен как образец № С1.
Контрпример 2.
Соответствующий объем порошка титановой фазы Магнели, предварительно просеянный до размера в диапазоне от 100 до 400 мкм, наносили способом плазменного напыления на лист титана 1-го сорта размером 10 см х 10 см х 0,2 см, предварительно подвергнутый пескоструйной обработке корундом с зернистостью № 36 и протравленный в кипящей соляной кислоте для получения шероховатой поверхности без частиц оксида титана.
Применяли следующие параметры напыления: зазор между соплом и листом: 90 мм, первичный газ: аргон,
давление (первичного) газа: 60 бар, размер критического сечения сопла: 5 мм, скорость сканирования: 200 мм/с.
Затем готовили кислый раствор, содержащий трихлорид рутения и трихлорид иридия в подходящей концентрации и стехиометрическом соотношении. Вышеуказанный лист титана с покрытием, нанесенным плазменным напылением, погружали в такой раствор на 15 с, давали медленно сохнуть и, наконец, помещали в печь периодического действия при 450°C в окислительную атмосферу. Чтобы получить требуемое удельное содержание благородного металла (5 г Ru/м2 и 2 г Ir/м2), цикл погружения и термического разложения повторяли 4 раза.
Полученный таким образом электрод был обозначен как образец № С2.
Контрпример 3.
- 3 030443
Известный объем кислого раствора, содержащего растворимый прекурсор рутения, а именно высококонцентрированный трихлорид рутения, наносили электростатическим напылением на лист титана 1го сорта размером 10 см х 10 см х 0,2 см, предварительно подвергнутый пескоструйной обработке корундом с зернистостью № 36 и протравленный в кипящей соляной кислоте для получения шероховатой поверхности без частиц оксида титана. Раствору давали медленно высохнуть и затем разлагали в печи периодического действия при 450°C в окислительной атмосфере.
Чтобы получить требуемое удельное содержание благородного металла (24 г Ru/м2), цикл электростатического напыления и термического разложения повторяли 18 раз.
Полученный таким образом электрод был обозначен как образец № С3.
Образцы, полученные в приведенных выше примерах и контрпримерах, подвергали электролизным испытаниям, как представлено в таблице ниже.
Номер образца Удельное сопротивление (Ом-м) Фарадеевский выход по току при получении гипохлорита* (%) Срок службы в ускоренном испытании** (часы) Удельное содержание катализатора (Гбл. мет./м2)
1 5 ехр -6 73 1600 10 (1г)
2 5 ехр -6 75 1550 10 (Ru)
С1 5 ехр -3 39 240 10 (Ir)
С2 5 ехр -6 71 290 5+2 (Ru+Ir)
сз 5 ехр -6 78 150 24 (Ru)
*Фарадеевский выход по току при получении гипохлорита: результат измерения фарадеевского выхода по току путем титрования активного хлора, присутствующего в образце электролита, полученном из водного раствора NaCl концентрации 30 г/л, подвергнутого электролизу 10 мин, при 25°C и плотности тока 2 кА/м2. Образцом для испытаний является рабочий анод, а противоэлектрод состоит из листа титана.
**Ускоренное испытание: электролиз проводился в растворе 5 г/л NaCl и 50 г/л Na2SO4 при 30°C и 1 кА/м2. Анод и катод выполнены из одинакового материала. Полярность электродов меняли на обратную каждые 2 мин.
Предшествующее описание не предназначено для ограничения изобретения, которое может быть применено в соответствии с разными вариантами осуществления, не выходя за его рамки, и объем изобретения определяется лишь прилагаемой формулой изобретения.
Во всем описании и формуле изобретения настоящей заявки термин "содержать" и такие его варианты, как "содержащий" и "содержит", не предназначены исключать присутствие других элементов, компонентов или дополнительных технологических этапов.
Обсуждение документов, действий, материалов, приборов, изделий и т.п. включено в данное описание лишь в целях обеспечения контекста для настоящего изобретения. Не предполагается или не представляется, чтобы какой-либо или все из этих объектов являлись частью базового уровня техники или были общеизвестными знаниями в той области, к которой относится настоящее изобретение, до даты приоритета каждого пункта формулы данной заявки.

Claims (11)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Электрод для выделения газообразных продуктов в электролитических ячейках, содержащий подложку из вентильного металла, к которой прикреплен по меньшей мере один слой покрытия, имеющий сообщающуюся пористость, причем упомянутый по меньшей мере один слой состоит из субоксидов титана, выраженных формулой TixO2x-i, с x в диапазоне от 4 до 10, в смеси по меньшей мере с одним катализатором на основе благородных металлов или их оксидов, причем удельное содержание катализатора составляет между 0,1 и 25 г/м2.
  2. 2. Электрод для выделения газообразных продуктов в электролитических ячейках, содержащий подложку из вентильного металла, к которой прикреплен по меньшей мере один слой покрытия, имеющий сообщающуюся пористость, причем упомянутый по меньшей мере один слой состоит из субоксидов титана, выраженных формулой TixO2x-1, с x в диапазоне от 4 до 10, в смеси по меньшей мере с одним катализатором на основе благородных металлов или их оксидов, причем упомянутый по меньшей мере один слой осажден на упомянутую подложку методом холодного газодинамического напыления.
  3. 3. Электрод по п.1 или 2, причем упомянутый вентильный металл упомянутой подложки является титаном.
  4. 4. Электрод по любому из пп.1-3, причем упомянутый по меньшей мере один слой покрытия, прикрепленный к подложке, имеет кажущуюся плотность от 75 до 95% от общей теоретической плотности упомянутого слоя.
    - 4 030443
  5. 5. Электрод по любому из пп.1-4, причем удельное содержание катализатора по меньшей мере в одном слое покрытия составляет в диапазоне между 0,1 и 10 г/м2.
  6. 6. Электрод по любому из пп.1-5, причем упомянутый по меньшей мере один катализатор на основе оксидов благородных металлов состоит из оксида иридия.
  7. 7. Способ изготовления электрода по п.1, включающий следующие этапы:
    приготовление порошка субоксидов титана, выраженных формулой TixO2x-1, с х в диапазоне от 4 до
    10,
    пропитывание упомянутого порошка раствором прекурсора катализатора на основе благородного металла или оксида благородного металла,
    термическое разложение,
    осаждение упомянутого порошка на подложку из вентильного металла методом холодного газодинамического напыления.
  8. 8. Электролизная ячейка, включающая катодное отделение, содержащее катод, и анодное отделение, содержащее анод, причем упомянутый анод упомянутого анодного отделения является электродом по любому из пп.1-6.
  9. 9. Промышленный способ электрохимического получения металлов, включающий анодное выделение газа на электроде по любому из пп.1-6 из электролитической ванны.
  10. 10. Промышленный способ получения хлора в хлор-щелочных ячейках, включающий анодное выделение газа на электроде по любому из пп.1-6 из электролитической ванны.
  11. 11. Промышленный способ образования гипохлорита в бездиафрагменных ячейках, включающий анодное выделение газа на электроде по любому из пп.1-6 из электролитической ванны.
EA201492174A 2012-05-21 2013-05-16 Электрод для выделения газообразных продуктов и способ его изготовления EA030443B1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT000873A ITMI20120873A1 (it) 2012-05-21 2012-05-21 Elettrodo per evoluzione di prodotti gassosi e metodo per il suo ottenimento
PCT/EP2013/060177 WO2013174718A1 (en) 2012-05-21 2013-05-16 Electrode for evolution of gaseous products and method of manufacturing thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201492174A1 EA201492174A1 (ru) 2015-03-31
EA030443B1 true EA030443B1 (ru) 2018-08-31

Family

ID=46321274

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201492174A EA030443B1 (ru) 2012-05-21 2013-05-16 Электрод для выделения газообразных продуктов и способ его изготовления

Country Status (17)

Country Link
US (1) US20150096896A1 (ru)
EP (1) EP2852697B1 (ru)
JP (1) JP6225176B2 (ru)
KR (1) KR20150013207A (ru)
CN (1) CN104321468B (ru)
AR (1) AR090623A1 (ru)
AU (1) AU2013265496B2 (ru)
BR (1) BR112014027064A2 (ru)
CA (1) CA2869045A1 (ru)
EA (1) EA030443B1 (ru)
ES (1) ES2644301T3 (ru)
IL (1) IL234896A0 (ru)
IT (1) ITMI20120873A1 (ru)
MX (1) MX2014013300A (ru)
PT (1) PT2852697T (ru)
WO (1) WO2013174718A1 (ru)
ZA (1) ZA201408565B (ru)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITUB20159439A1 (it) 2015-12-21 2017-06-21 Industrie De Nora Spa Rivestimento anticorrosivo e metodo per il suo ottenimento
CN105776429B (zh) * 2016-03-15 2019-08-09 中国矿业大学(北京) 具有电化学氧化活性的环管状亚氧化钛膜电极及其制备方法
CN106082399B (zh) * 2016-06-01 2018-12-25 深圳市大净环保科技有限公司 一种电化学高级氧化装置
WO2019176956A1 (ja) * 2018-03-12 2019-09-19 三菱マテリアル株式会社 チタン基材、チタン基材の製造方法、及び、水電解用電極、水電解装置
US11668017B2 (en) 2018-07-30 2023-06-06 Water Star, Inc. Current reversal tolerant multilayer material, method of making the same, use as an electrode, and use in electrochemical processes
US11557767B2 (en) * 2018-10-03 2023-01-17 University Of Ontario Institute Of Technology Fuel cell catalyst support based on doped titanium sub oxides

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4422917A (en) * 1980-09-10 1983-12-27 Imi Marston Limited Electrode material, electrode and electrochemical cell
GB2309230A (en) * 1996-01-22 1997-07-23 Atraverda Ltd Conductive coating of titanium suboxide
WO2011003173A1 (fr) * 2009-07-08 2011-01-13 HYDRO-QUéBEC Electrodes bipolaires à haute efficacité énergétique et usage de celles-ci pour la synthèse du chlorate de sodium
US20110147205A1 (en) * 2009-12-21 2011-06-23 Daniel Guay Method and system for producing electrocatalytic coatings and electrodes

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NO141419C (no) * 1974-02-02 1980-03-05 Sigri Elektrographit Gmbh Elektrode for elektrokjemiske prosesser
DE2405010C3 (de) * 1974-02-02 1982-08-05 Sigri Elektrographit Gmbh, 8901 Meitingen Sinter-Elektrode für elektrochemische Prozesse und Verfahren zum Herstellen der Elektrode
DE3423605A1 (de) * 1984-06-27 1986-01-09 W.C. Heraeus Gmbh, 6450 Hanau Verbundelektrode, verfahren zu ihrer herstellung und ihre anwendung
JPH06192870A (ja) * 1992-12-24 1994-07-12 Permelec Electrode Ltd 電解用電極
US6120659A (en) * 1998-11-09 2000-09-19 Hee Jung Kim Dimensionally stable electrode for treating hard-resoluble waste water
FI118159B (fi) * 2005-10-21 2007-07-31 Outotec Oyj Menetelmä elektrokatalyyttisen pinnan muodostamiseksi elektrodiin ja elektrodi

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4422917A (en) * 1980-09-10 1983-12-27 Imi Marston Limited Electrode material, electrode and electrochemical cell
GB2309230A (en) * 1996-01-22 1997-07-23 Atraverda Ltd Conductive coating of titanium suboxide
WO2011003173A1 (fr) * 2009-07-08 2011-01-13 HYDRO-QUéBEC Electrodes bipolaires à haute efficacité énergétique et usage de celles-ci pour la synthèse du chlorate de sodium
US20110147205A1 (en) * 2009-12-21 2011-06-23 Daniel Guay Method and system for producing electrocatalytic coatings and electrodes

Also Published As

Publication number Publication date
EP2852697B1 (en) 2017-08-23
AU2013265496A1 (en) 2014-11-20
ITMI20120873A1 (it) 2013-11-22
JP2015520803A (ja) 2015-07-23
MX2014013300A (es) 2015-02-05
CA2869045A1 (en) 2013-11-28
EP2852697A1 (en) 2015-04-01
BR112014027064A2 (pt) 2017-06-27
WO2013174718A1 (en) 2013-11-28
IL234896A0 (en) 2014-12-31
AR090623A1 (es) 2014-11-26
AU2013265496B2 (en) 2017-09-14
EA201492174A1 (ru) 2015-03-31
CN104321468B (zh) 2017-03-01
PT2852697T (pt) 2017-10-27
ES2644301T3 (es) 2017-11-28
JP6225176B2 (ja) 2017-11-01
KR20150013207A (ko) 2015-02-04
US20150096896A1 (en) 2015-04-09
CN104321468A (zh) 2015-01-28
ZA201408565B (en) 2016-01-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA030443B1 (ru) Электрод для выделения газообразных продуктов и способ его изготовления
AU2005325733B2 (en) High efficiency hypochlorite anode coating
JP5250663B2 (ja) 電解用陽極及び電解用陽極の製造方法
KR101789358B1 (ko) 전기 화학적 산업 공정에 있어서 산소를 발생시키기 위한 전극
JPS5944392B2 (ja) コバルト／二酸化ジルコニウム溶融噴霧被覆を有する電解陰極
ZA200507825B (en) Method for the formation of a coating of metal oxides on an electrically-conducting substrate, resultant activated cathode and use thereof for the electrolysis of aqueous solutions of alkaline metal chlorides
JP2017535680A (ja) 塩素の電解発生のためのアノード
CA2522900C (en) Smooth surface morphology anode coatings
KR20150089076A (ko) 산업용 전기화학 공정에서의 산소 발생을 위한 전극
IL292451A (en) Electrode for electrochemical evolution of hydrogen
CN108048862A (zh) 一种析氯用阳极及其制备方法
DK2655693T3 (en) Electrolytic cell electrode
JPH0774470B2 (ja) 酸素発生用陽極の製法
JPH05156480A (ja) 酸素発生用陽極の製法
WO1995005498A1 (en) Preparation of electrode
KR20240066699A (ko) 전기분해용 루테늄 및 주석 산화물계 촉매 전극 및 이의 제조 방법
JP2012112033A (ja) 金属電解採取方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KZ KG TJ TM RU