JP2002363784A - 電解還元合成用陰極及びこれを備えた電解還元合成装置 - Google Patents
電解還元合成用陰極及びこれを備えた電解還元合成装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 目的物の収率を向上でき、安全性も高く且つ
耐久性にも優れた電解還元合成用陰極及びこれを備えた
電解還元合成装置を提供すること。 【解決手段】 有機物の電解還元合成に用いられる陰極
である。貴金属母材と、この貴金属母材を構成する貴金
属とは異種の添加金属を含有する。その水素過電圧が上
記貴金属母材よりも高い。貴金属母材と添加金属を合金
化して形成される。貴金属母材の表面に添加金属を被覆
し、この添加金属を熱拡散させることにより、この貴金
属母材の表面近傍に添加金属との合金層を形成すること
によっても得られる。
耐久性にも優れた電解還元合成用陰極及びこれを備えた
電解還元合成装置を提供すること。 【解決手段】 有機物の電解還元合成に用いられる陰極
である。貴金属母材と、この貴金属母材を構成する貴金
属とは異種の添加金属を含有する。その水素過電圧が上
記貴金属母材よりも高い。貴金属母材と添加金属を合金
化して形成される。貴金属母材の表面に添加金属を被覆
し、この添加金属を熱拡散させることにより、この貴金
属母材の表面近傍に添加金属との合金層を形成すること
によっても得られる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電解還元合成用陰
極及びこれを用いた電解還元合成装置に係り、更に詳細
には、有機物の電解還元合成に用いられる陰極、及びこ
の陰極を備えた電解還元合成を行う装置に関する。
極及びこれを用いた電解還元合成装置に係り、更に詳細
には、有機物の電解還元合成に用いられる陰極、及びこ
の陰極を備えた電解還元合成を行う装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、有機物、例えばＬ−システインや
ｍ−ヒドロキシベンジルアルコールなどをＬ−シスチン
やｍ−ヒドロキシ安息香酸の電解還元により合成する方
法が知られている（特開昭５９−９１８４号公報及び特
開昭６３−１６２８９０号公報など）。この場合、Ｌ−
シスチン及びｍ−ヒドロキシ安息香酸は、陽イオン交換
樹脂膜で仕切られた陰極室で還元され、目的とするＬ−
システイン及びｍ−ヒドロキシベンジルアルコールが生
成する。
ｍ−ヒドロキシベンジルアルコールなどをＬ−シスチン
やｍ−ヒドロキシ安息香酸の電解還元により合成する方
法が知られている（特開昭５９−９１８４号公報及び特
開昭６３−１６２８９０号公報など）。この場合、Ｌ−
シスチン及びｍ−ヒドロキシ安息香酸は、陽イオン交換
樹脂膜で仕切られた陰極室で還元され、目的とするＬ−
システイン及びｍ−ヒドロキシベンジルアルコールが生
成する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の電解還元合成法においては、目的生成物の収
率が未だ十分とは言えず、また、陰極が比較的に早期に
劣化することが多く、耐久性が十分とは言えないという
課題があった。なお、特開昭６３−１６２８９０号公報
記載の電解還元合成法は、陽極材料の改良を骨子とする
ものであるが、同公報に記載されているように、亜鉛、
鉛、カドミウム及び水銀等のような単に水素過電圧の高
い材料で陰極を構成すると、特に鉛、カドミウム及び水
銀といったこれらの金属は毒性が強いため、合成した有
機物中にこれらの金属が混入するのを回避する対策が必
要となるという不具合がある。
うな従来の電解還元合成法においては、目的生成物の収
率が未だ十分とは言えず、また、陰極が比較的に早期に
劣化することが多く、耐久性が十分とは言えないという
課題があった。なお、特開昭６３−１６２８９０号公報
記載の電解還元合成法は、陽極材料の改良を骨子とする
ものであるが、同公報に記載されているように、亜鉛、
鉛、カドミウム及び水銀等のような単に水素過電圧の高
い材料で陰極を構成すると、特に鉛、カドミウム及び水
銀といったこれらの金属は毒性が強いため、合成した有
機物中にこれらの金属が混入するのを回避する対策が必
要となるという不具合がある。
【０００４】本発明は、このような従来技術の有する課
題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところ
は、目的物の収率を向上でき、安全性も高く且つ耐久性
にも優れた電解還元合成用陰極及びこれを備えた電解還
元合成装置を提供することにある。
題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところ
は、目的物の収率を向上でき、安全性も高く且つ耐久性
にも優れた電解還元合成用陰極及びこれを備えた電解還
元合成装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成すべく鋭意検討を重ねた結果、貴金属母材とそれ
よりも水素過電圧の高い金属を組み合わせることによ
り、上記目的が達成できることを見出し、本発明を完成
するに至った。
を達成すべく鋭意検討を重ねた結果、貴金属母材とそれ
よりも水素過電圧の高い金属を組み合わせることによ
り、上記目的が達成できることを見出し、本発明を完成
するに至った。
【０００６】即ち、本発明の電解還元合成用陰極は、有
機物の電解還元合成に用いられる陰極であって、貴金属
母材と、この貴金属母材を構成する貴金属とは異種の添
加金属を含有し、その水素過電圧が上記貴金属母材より
も高いことを特徴とする。
機物の電解還元合成に用いられる陰極であって、貴金属
母材と、この貴金属母材を構成する貴金属とは異種の添
加金属を含有し、その水素過電圧が上記貴金属母材より
も高いことを特徴とする。
【０００７】また、本発明の電解還元合成用陰極の好適
形態は、上記貴金属母材と上記添加金属を合金化して成
ることを特徴とする。更に、本発明の電解還元合成用陰
極の他の好適形態は、上記貴金属母材の表面に上記添加
金属を被覆し、この添加金属を熱拡散させることによ
り、この貴金属母材の表面近傍に上記添加金属との合金
層を形成して成ることを特徴とする。
形態は、上記貴金属母材と上記添加金属を合金化して成
ることを特徴とする。更に、本発明の電解還元合成用陰
極の他の好適形態は、上記貴金属母材の表面に上記添加
金属を被覆し、この添加金属を熱拡散させることによ
り、この貴金属母材の表面近傍に上記添加金属との合金
層を形成して成ることを特徴とする。
【０００８】更にまた、本発明の電解還元合成用陰極の
更に他の好適形態は、上記貴金属が、銀、白金、金、イ
リジウム、パラジウム、ロジウム及びルテニウムから成
る群より選ばれた少なくとも１種のものであり、上記添
加金属が、銅、インジウム、チタン、マンガン、ニッケ
ル、亜鉛、ガリウム、ゲルマニウム、ニオブ、錫、タン
タル、タングステン、金、タリウム、ビスマス、アルミ
ニウム、ケイ素、バナジウム、クロム及びモリブデンか
ら成る群より選ばれた少なくとも１種のものであること
を特徴とする
更に他の好適形態は、上記貴金属が、銀、白金、金、イ
リジウム、パラジウム、ロジウム及びルテニウムから成
る群より選ばれた少なくとも１種のものであり、上記添
加金属が、銅、インジウム、チタン、マンガン、ニッケ
ル、亜鉛、ガリウム、ゲルマニウム、ニオブ、錫、タン
タル、タングステン、金、タリウム、ビスマス、アルミ
ニウム、ケイ素、バナジウム、クロム及びモリブデンか
ら成る群より選ばれた少なくとも１種のものであること
を特徴とする
【０００９】また、本発明の電解還元合成装置は、上述
の如き電解還元合成用陰極を備えた電解還元合成装置で
あって、導電性を有する陽極と、この陽極と上記陰極と
の間に直流電流を供給する電流供給手段と、対象とする
有機物の前駆体を含有し導電性を有する反応溶液を充填
する反応槽とを備えることを特徴とする。
の如き電解還元合成用陰極を備えた電解還元合成装置で
あって、導電性を有する陽極と、この陽極と上記陰極と
の間に直流電流を供給する電流供給手段と、対象とする
有機物の前駆体を含有し導電性を有する反応溶液を充填
する反応槽とを備えることを特徴とする。
【００１０】本発明の電解還元合成装置の好適形態は、
上記反応槽が、イオン交換膜によって陽極室と陰極室と
に区画されていることを特徴とする。
上記反応槽が、イオン交換膜によって陽極室と陰極室と
に区画されていることを特徴とする。
【００１１】
【作用】本発明においては、貴金属母材と、この貴金属
母材よりも水素過電圧の高い添加金属とを組み合わせて
陰極を形成することにより、この陰極の水素過電圧が貴
金属母材の水素過電圧よりも高くなるようにした。従っ
て、本発明の陰極を用いて電解還元合成を行えば、水素
の発生が抑制されるので、電解効率が良好になり合成収
率が向上し得る。また、かかる貴金属母材と添加金属と
の組合せ方を適宜選定すれば、得られる陰極の耐久性を
向上し、長寿命の電解還元合成用陰極を実現することが
できる。
母材よりも水素過電圧の高い添加金属とを組み合わせて
陰極を形成することにより、この陰極の水素過電圧が貴
金属母材の水素過電圧よりも高くなるようにした。従っ
て、本発明の陰極を用いて電解還元合成を行えば、水素
の発生が抑制されるので、電解効率が良好になり合成収
率が向上し得る。また、かかる貴金属母材と添加金属と
の組合せ方を適宜選定すれば、得られる陰極の耐久性を
向上し、長寿命の電解還元合成用陰極を実現することが
できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の電解還元合成用陰
極について詳細に説明する。なお、本明細書において、
「％」は特記しない限り質量百分率を示すものとする。
上述の如く、本発明の電解還元合成用陰極は、貴金属母
材と、この貴金属母材を構成する貴金属とは異種の添加
金属を含有し、その水素過電圧が貴金属母材よりも高い
ものであり、各種有機物の電解還元合成に用いられる。
極について詳細に説明する。なお、本明細書において、
「％」は特記しない限り質量百分率を示すものとする。
上述の如く、本発明の電解還元合成用陰極は、貴金属母
材と、この貴金属母材を構成する貴金属とは異種の添加
金属を含有し、その水素過電圧が貴金属母材よりも高い
ものであり、各種有機物の電解還元合成に用いられる。
【００１３】ここで、貴金属母材を構成する貴金属とし
ては、銀（Ａｇ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、イリジ
ウム（Ｉｒ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）
又はルテニウム（Ｒｕ）及びこれらの任意の組合せを挙
げることができる。なお、本発明においては、かかる貴
金属以外にも、ニッケルやステンレス等の鋼を母材とし
て用いることが可能である。一方、上記添加金属として
は、銅（Ｃｕ）、インジウム（Ｉｎ）、チタン（Ｔ
ｉ）、マンガン（Ｍｎ）、ニッケル（Ｎｉ）、亜鉛（Ｚ
ｎ）、ガリウム（Ｇａ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、ニオ
ブ（Ｎｂ）、錫（Ｓｎ）、タンタル（Ｔａ）、タングス
テン（Ｗ）、金（Ａｕ）、タリウム（Ｔｌ）、ビスマス
（Ｂｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、ケイ素（Ｓｉ）、バ
ナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）又はモリブデン（Ｍ
ｏ）及びこれらの任意の組合せを挙げることができる。
本発明では、得られる陰極の耐久性を考慮すれば、母
材、添加金属のいずれも耐酸性や耐アルカリ性などの耐
薬品性が良好なものが好ましい。
ては、銀（Ａｇ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、イリジ
ウム（Ｉｒ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）
又はルテニウム（Ｒｕ）及びこれらの任意の組合せを挙
げることができる。なお、本発明においては、かかる貴
金属以外にも、ニッケルやステンレス等の鋼を母材とし
て用いることが可能である。一方、上記添加金属として
は、銅（Ｃｕ）、インジウム（Ｉｎ）、チタン（Ｔ
ｉ）、マンガン（Ｍｎ）、ニッケル（Ｎｉ）、亜鉛（Ｚ
ｎ）、ガリウム（Ｇａ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、ニオ
ブ（Ｎｂ）、錫（Ｓｎ）、タンタル（Ｔａ）、タングス
テン（Ｗ）、金（Ａｕ）、タリウム（Ｔｌ）、ビスマス
（Ｂｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、ケイ素（Ｓｉ）、バ
ナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）又はモリブデン（Ｍ
ｏ）及びこれらの任意の組合せを挙げることができる。
本発明では、得られる陰極の耐久性を考慮すれば、母
材、添加金属のいずれも耐酸性や耐アルカリ性などの耐
薬品性が良好なものが好ましい。
【００１４】また、本発明の陰極は、貴金属母材単独の
場合に比し水素過電圧が高いが、代表的には、母材がＡ
ｇの場合、水素過電圧はＡｇのみのときより１〜２０％
程度高くなる。なお、貴金属母材と添加金属との組合せ
としては、電解還元合成の目的とする有機物にも影響を
受けるが、Ａｇ−Ｃｕ及びＡｇ−Ｉｎの組合せを挙げる
ことができる。
場合に比し水素過電圧が高いが、代表的には、母材がＡ
ｇの場合、水素過電圧はＡｇのみのときより１〜２０％
程度高くなる。なお、貴金属母材と添加金属との組合せ
としては、電解還元合成の目的とする有機物にも影響を
受けるが、Ａｇ−Ｃｕ及びＡｇ−Ｉｎの組合せを挙げる
ことができる。
【００１５】また、かかる貴金属母材と添加金属との組
合せ方は、特に限定されるものではないが、例えば、貴
金属母材の全部又は一部の表面に添加金属を被覆するこ
とや、貴金属母材と添加金属とを合金化することや、貴
金属母材の全部又は一部の表面に添加貴金属を被覆して
熱処理を行い、添加金属を貴金属母材に拡散させ、貴金
属母材の表面近傍に両者の合金層を形成することなどが
挙げられる。更には、合金メッキや無電解メッキ、分散
メッキ、合金スパッタ、合金スパッタ後の積層メッキな
どを適用することも可能である。
合せ方は、特に限定されるものではないが、例えば、貴
金属母材の全部又は一部の表面に添加金属を被覆するこ
とや、貴金属母材と添加金属とを合金化することや、貴
金属母材の全部又は一部の表面に添加貴金属を被覆して
熱処理を行い、添加金属を貴金属母材に拡散させ、貴金
属母材の表面近傍に両者の合金層を形成することなどが
挙げられる。更には、合金メッキや無電解メッキ、分散
メッキ、合金スパッタ、合金スパッタ後の積層メッキな
どを適用することも可能である。
【００１６】なお、貴金属母材に対する添加金属の添加
割合については、両者の種類や組合せ方、目的有機物の
種類及び所望の耐久性などにも影響を受けるが、代表的
にＡｇ−Ｉｎでは、Ｉｎの添加割合は３０％以下とする
ことが好ましい。３０％を超えると、添加金属が溶出し
易くなって、目的とする有機物の純度が低減することが
ある。
割合については、両者の種類や組合せ方、目的有機物の
種類及び所望の耐久性などにも影響を受けるが、代表的
にＡｇ−Ｉｎでは、Ｉｎの添加割合は３０％以下とする
ことが好ましい。３０％を超えると、添加金属が溶出し
易くなって、目的とする有機物の純度が低減することが
ある。
【００１７】次に、本発明の電解還元合成装置について
詳細に説明する。本発明の電解還元合成装置は、上述の
ような本発明の陰極を用いたものであり、導電材料を含
有する陽極と、この陽極と陰極との間に直流電圧を印加
する電圧印加手段と、導電性を有する反応溶液を充填す
る反応槽とを備える。
詳細に説明する。本発明の電解還元合成装置は、上述の
ような本発明の陰極を用いたものであり、導電材料を含
有する陽極と、この陽極と陰極との間に直流電圧を印加
する電圧印加手段と、導電性を有する反応溶液を充填す
る反応槽とを備える。
【００１８】ここで、陽極に含まれる導電材料として
は、耐薬品性などを有するものであることが望ましい
が、特に限定されるものではなく、Ｐｔ、Ｉｒ及びＩｒ
Ｏ２などの不溶性のものを好適に用いることができる。
また、導電性を有する反応溶液としては、導電性を有し
電気分解に適するものであればよく、例えば、塩酸、硫
酸及び硝酸等の導電性水溶液や、導電性有機物含有液な
どを挙げることができる。なお、この反応溶液には、目
的とする有機物の前駆体、具体的には還元前の有機物、
例えば目的物がＬ−システインの場合にはＬ−シスチ
ン、目的物がｍ−ヒドロキシベンジルアルコールの場合
にはｍ−ヒドロキシ安息香酸が含まれている。
は、耐薬品性などを有するものであることが望ましい
が、特に限定されるものではなく、Ｐｔ、Ｉｒ及びＩｒ
Ｏ２などの不溶性のものを好適に用いることができる。
また、導電性を有する反応溶液としては、導電性を有し
電気分解に適するものであればよく、例えば、塩酸、硫
酸及び硝酸等の導電性水溶液や、導電性有機物含有液な
どを挙げることができる。なお、この反応溶液には、目
的とする有機物の前駆体、具体的には還元前の有機物、
例えば目的物がＬ−システインの場合にはＬ−シスチ
ン、目的物がｍ−ヒドロキシベンジルアルコールの場合
にはｍ−ヒドロキシ安息香酸が含まれている。
【００１９】本発明の電解還元装置においては、反応槽
にイオン交換膜、特に陽イオン交換膜を配置し、これに
より、反応槽を陽極室と陰極室とに区画することが好ま
しい。この場合、陽イオン交換膜としては、従来公知の
各種陽イオン交換膜を用いることができ、例えば、ナフ
ィオン（商品名：デュポン社製）などを挙げることがで
きる。なお、この電解還元装置では、反応効率などの観
点から、電源として直流電圧印加手段を用いているが、
これに限定されるものではなく、ＰＲ、即ち極性を切り
替える逆電流法でもよく、交流を重畳した波形を用いて
もよく、また、装置の運転条件に応じて電流制御形式に
することも可能である。
にイオン交換膜、特に陽イオン交換膜を配置し、これに
より、反応槽を陽極室と陰極室とに区画することが好ま
しい。この場合、陽イオン交換膜としては、従来公知の
各種陽イオン交換膜を用いることができ、例えば、ナフ
ィオン（商品名：デュポン社製）などを挙げることがで
きる。なお、この電解還元装置では、反応効率などの観
点から、電源として直流電圧印加手段を用いているが、
これに限定されるものではなく、ＰＲ、即ち極性を切り
替える逆電流法でもよく、交流を重畳した波形を用いて
もよく、また、装置の運転条件に応じて電流制御形式に
することも可能である。
【００２０】図１は、本発明の電解還元装置の一例を示
す断面図である。同図において、この電解還元装置１
は、本発明に係る陰極２と、Ｐｔ製の陽極３と、直流電
圧印加手段４を備え、この陰極２及び陽極３が反応溶液
７を充填した反応槽５に浸漬されており、また、反応槽
５は陽イオン交換膜の一例であるナフィオン膜６によっ
て、陰極室２ａと陽極室３ａとに区画されている。例え
ば、Ｌ−シスチンの電解還元合成では、陰極室２ａに塩
酸水溶液とＬ−シスチンの混合溶液を、陽極室３ａに硫
酸水溶液を充填し、両極間に直流電圧を印加すれば、陰
極室２ａ内にＬ−システインが生成する。
す断面図である。同図において、この電解還元装置１
は、本発明に係る陰極２と、Ｐｔ製の陽極３と、直流電
圧印加手段４を備え、この陰極２及び陽極３が反応溶液
７を充填した反応槽５に浸漬されており、また、反応槽
５は陽イオン交換膜の一例であるナフィオン膜６によっ
て、陰極室２ａと陽極室３ａとに区画されている。例え
ば、Ｌ−シスチンの電解還元合成では、陰極室２ａに塩
酸水溶液とＬ−シスチンの混合溶液を、陽極室３ａに硫
酸水溶液を充填し、両極間に直流電圧を印加すれば、陰
極室２ａ内にＬ−システインが生成する。
【００２１】
【実施例】以下、本発明を若干の実施例及び比較例によ
り更に詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定
されるものではない。
り更に詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定
されるものではない。
【００２２】（実施例１）ＡｇにＩｎを５％の割合で混
合して溶解し冷却した後、適当なサイズに圧延し裁断し
て、Ａｇ中にＩｎが５％の割合で含まれるＡｇ合金陰極
（「ＡｇＩｎ５」と表記する）を得た。
合して溶解し冷却した後、適当なサイズに圧延し裁断し
て、Ａｇ中にＩｎが５％の割合で含まれるＡｇ合金陰極
（「ＡｇＩｎ５」と表記する）を得た。
【００２３】（実施例２）ＡｇにＣｕを７．５％の割合
で混合して溶解し冷却した後、適当なサイズに圧延し裁
断して、Ａｇ中にＣｕが７．５％の割合で含まれるＡｇ
合金陰極（「ＡｇＣｕ７．５」と表記する）を得た。
で混合して溶解し冷却した後、適当なサイズに圧延し裁
断して、Ａｇ中にＣｕが７．５％の割合で含まれるＡｇ
合金陰極（「ＡｇＣｕ７．５」と表記する）を得た。
【００２４】（比較例１）Ａｇを用いて陰極を製造し
た。
た。
【００２５】（比較例２）ＡｇにＰｂを１％の割合で混
合して溶解し冷却した後、適当なサイズに圧延し裁断し
て、Ａｇ中にＰｂが１％の割合で含まれるＡｇ合金陰極
（「ＡｇＰｂ１」と表記する）を得た。
合して溶解し冷却した後、適当なサイズに圧延し裁断し
て、Ａｇ中にＰｂが１％の割合で含まれるＡｇ合金陰極
（「ＡｇＰｂ１」と表記する）を得た。
【００２６】［性能評価］ 水素過電圧の測定 上記各例の陰極を用い、電解液を３ｍｏｌ／Ｌの塩酸、
陽極をＴｉ−Ｐｔ電極とし、約３０℃で電気分解を行
い、その際の電流−電位曲線の測定を行い、２Ａ／ｄｍ
２における水素過電圧（ｍＶ）を決定した。得られた結
果を表１に示す。
陽極をＴｉ−Ｐｔ電極とし、約３０℃で電気分解を行
い、その際の電流−電位曲線の測定を行い、２Ａ／ｄｍ
２における水素過電圧（ｍＶ）を決定した。得られた結
果を表１に示す。
【００２７】電流効率の測定 比較例２以外の各例の陰極と陽極としてのＴｉ−Ｐｔ電
極を用い、陰極室には２．５ｍｏｌ／Ｌの塩酸と１ｍｏ
ｌ／ＬのＬ−シスチンを入れ、陽極室には１ｍｏｌ／Ｌ
の硫酸を入れ、電流密度を変化させて約４０℃で電気分
解を実施した。電流効率を求め、得られた結果を表２に
示した。
極を用い、陰極室には２．５ｍｏｌ／Ｌの塩酸と１ｍｏ
ｌ／ＬのＬ−シスチンを入れ、陽極室には１ｍｏｌ／Ｌ
の硫酸を入れ、電流密度を変化させて約４０℃で電気分
解を実施した。電流効率を求め、得られた結果を表２に
示した。
【００２８】
【表１】
【００２９】
【表２】
【００３０】表１及び表２に示した結果より、本発明の
範囲に属する実施例１及び２の陰極が良好な電極性能を
示すことが分かる。なお、現時点においては、過電圧や
電流効率の観点から実施例１（ＡｇＩｎ５）が最も良好
な結果をもたらすと言える。
範囲に属する実施例１及び２の陰極が良好な電極性能を
示すことが分かる。なお、現時点においては、過電圧や
電流効率の観点から実施例１（ＡｇＩｎ５）が最も良好
な結果をもたらすと言える。
【００３１】以上、本発明を若干の実施例により詳細に
説明したが、本発明はこれら実施例に限定されるもので
はなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形が可
能である。例えば、本発明の陰極の製造方法は、合金化
とメッキに限定されるものではない。また、図１に示し
た電解還元合成装置は、最も基本的な構成を有するもの
であり、各種センサーの付加や、フローセルなどを用い
た連続方式の採用なども実現可能である。
説明したが、本発明はこれら実施例に限定されるもので
はなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形が可
能である。例えば、本発明の陰極の製造方法は、合金化
とメッキに限定されるものではない。また、図１に示し
た電解還元合成装置は、最も基本的な構成を有するもの
であり、各種センサーの付加や、フローセルなどを用い
た連続方式の採用なども実現可能である。
【００３２】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、貴金属母材とそれよりも水素過電圧の高い金属を組
み合わせることとしたため、目的物の収率を向上でき、
且つ耐久性にも優れた電解還元合成用陰極及びこれを備
えた電解還元合成装置を提供することができる。
ば、貴金属母材とそれよりも水素過電圧の高い金属を組
み合わせることとしたため、目的物の収率を向上でき、
且つ耐久性にも優れた電解還元合成用陰極及びこれを備
えた電解還元合成装置を提供することができる。
【図１】本発明の電解還元合成装置の一例を示す断面図
である。
である。
１ 電解還元装置 ２ 陰極 ２ａ 陰極室 ３ 陽極 ３ａ 陽極室 ４ 直流電圧印加手段 ５ 反応槽 ６ 陽イオン交換膜 ７ 反応溶液
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 祐一 神奈川県横浜市中区弥生町５丁目48番地２ ライオンズマンション阪東橋駅前903号 室 Ｆターム(参考） 4K011 AA15 DA10 4K021 AC06 AC12 AC14 BA18 BA19 DB05 DB18 DB31 DC15
Claims (6)
- 【請求項１】 有機物の電解還元合成に用いられる陰極
であって、貴金属母材と、この貴金属母材を構成する貴
金属とは異種の添加金属を含有し、その水素過電圧が上
記貴金属母材よりも高いことを特徴とする電解還元合成
用陰極。 - 【請求項２】 上記貴金属母材と上記添加金属を合金化
して成ることを特徴とする請求項１に記載の電解還元合
成用陰極。 - 【請求項３】 上記貴金属母材の表面に上記添加金属を
被覆し、この添加金属を熱拡散させることにより、この
貴金属母材の表面近傍に上記添加金属との合金層を形成
して成ることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つ
の項に記載の電解還元合成用陰極。 - 【請求項４】 上記貴金属が、銀、白金、金、イリジウ
ム、パラジウム、ロジウム及びルテニウムから成る群よ
り選ばれた少なくとも１種のものであり、上記添加金属
が、銅、インジウム、チタン、マンガン、ニッケル、亜
鉛、ガリウム、ゲルマニウム、ニオブ、錫、タンタル、
タングステン、金、タリウム、ビスマス、アルミニウ
ム、ケイ素、バナジウム、クロム及びモリブデンから成
る群より選ばれた少なくとも１種のものであることを特
徴とする請求項１〜３のいずれか１つの項に記載の電解
還元合成用陰極。 - 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか１つの項に記載
の電解還元合成用陰極を備えた電解還元合成装置であっ
て、 導電材料を含有する陽極と、この陽極と上記陰極との間
に直流電圧を印加する電圧印加手段と、対象とする有機
物の前駆体を含有し導電性を有する反応溶液を充填する
反応槽とを備えることを特徴とする電解還元合成装置。 - 【請求項６】 上記反応槽が、イオン交換膜によって陽
極室と陰極室とに区画されていることを特徴とする請求
項５記載の電解還元合成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001165647A JP2002363784A (ja) | 2001-05-31 | 2001-05-31 | 電解還元合成用陰極及びこれを備えた電解還元合成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001165647A JP2002363784A (ja) | 2001-05-31 | 2001-05-31 | 電解還元合成用陰極及びこれを備えた電解還元合成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002363784A true JP2002363784A (ja) | 2002-12-18 |
Family
ID=19008293
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001165647A Pending JP2002363784A (ja) | 2001-05-31 | 2001-05-31 | 電解還元合成用陰極及びこれを備えた電解還元合成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002363784A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110592614A (zh) * | 2019-09-27 | 2019-12-20 | 西南石油大学 | 一种三维自支撑性水分解制氢电催化剂及其制备方法 |
-
2001
- 2001-05-31 JP JP2001165647A patent/JP2002363784A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110592614A (zh) * | 2019-09-27 | 2019-12-20 | 西南石油大学 | 一种三维自支撑性水分解制氢电催化剂及其制备方法 |
| CN110592614B (zh) * | 2019-09-27 | 2021-05-11 | 西南石油大学 | 一种三维自支撑性水分解制氢电催化剂及其制备方法 |
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