JP2003064495A - 電解用電極及びその製造方法 - Google Patents
電解用電極及びその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 工業用及び民生用電解プロセスに使用される
電解用電極において、超微粒子の貴金属又は金属酸化物
の分散性を向上させ、適量、且つ、比較的少量の貴金属
又は金属酸化物を基体に被覆させることができる電解用
電極を提供する。 【解決手段】 電解用電極１を構成する導電性基体２の
表面に、酸化チタン粒子４とこの酸化チタン粒子４の表
面に被覆された白金５及び酸化イリジウム７などの貴金
属又は金属酸化物より構成される被覆層３を形成し、こ
の被覆層３はチタンを、３０原子％乃至８０原子％含有
する。
電解用電極において、超微粒子の貴金属又は金属酸化物
の分散性を向上させ、適量、且つ、比較的少量の貴金属
又は金属酸化物を基体に被覆させることができる電解用
電極を提供する。 【解決手段】 電解用電極１を構成する導電性基体２の
表面に、酸化チタン粒子４とこの酸化チタン粒子４の表
面に被覆された白金５及び酸化イリジウム７などの貴金
属又は金属酸化物より構成される被覆層３を形成し、こ
の被覆層３はチタンを、３０原子％乃至８０原子％含有
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、工業用及び民生用
電解プロセスに使用される電解用電極及びその製造方法
に関する。
電解プロセスに使用される電解用電極及びその製造方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の電解用電極は、金属チタンを導電
性基体として、該導電性基体の表面に白金属金属やその
酸化物の被覆層を設けたものであって、種々の電解工業
の分野において使用されている。特に、チタン基体表面
に、白金と酸化チタンの被覆層を熱分解法により形成し
た電極が電解用電極の陽極として用いられている。
性基体として、該導電性基体の表面に白金属金属やその
酸化物の被覆層を設けたものであって、種々の電解工業
の分野において使用されている。特に、チタン基体表面
に、白金と酸化チタンの被覆層を熱分解法により形成し
た電極が電解用電極の陽極として用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】係る白金と酸化チタン
の被覆層を形成した電極は、チタン等の金属基体上にス
パッタリング法等の物理的気相成長法により、白金と酸
化チタンの混合物よりなる被覆層を形成した電解用電極
が開示されている。しかし、この電極では、金属基体の
表面にスパッタリング法等により被覆層が形成されるた
め、作業効率が悪く、大型の電解用電極の製造には不向
きである問題があった。
の被覆層を形成した電極は、チタン等の金属基体上にス
パッタリング法等の物理的気相成長法により、白金と酸
化チタンの混合物よりなる被覆層を形成した電解用電極
が開示されている。しかし、この電極では、金属基体の
表面にスパッタリング法等により被覆層が形成されるた
め、作業効率が悪く、大型の電解用電極の製造には不向
きである問題があった。
【０００４】また、係る従来の電解用電極では、図５に
示す如く表面が平坦な金属基体１００の表面に白金と酸
化チタンの混合物の被覆層１０４が形成される。このと
き、基体１００表面には、基体１００表面と白金１０２
との密着性を向上させるため、所謂バインダとして使用
される酸化チタン１０１が被覆され、係る酸化チタン１
０１の表面に白金１０２が被覆される。これにより、基
体１００の表面に被覆層１０４が形成される。しかし、
この被覆層１０４は平坦に被覆された酸化チタン１０１
の表面に白金１０２が幾重にも重なり合った状態で形成
されるため、白金１０２の分散性が悪く必要以上に白金
１０２を用いなければならないという問題があった。
示す如く表面が平坦な金属基体１００の表面に白金と酸
化チタンの混合物の被覆層１０４が形成される。このと
き、基体１００表面には、基体１００表面と白金１０２
との密着性を向上させるため、所謂バインダとして使用
される酸化チタン１０１が被覆され、係る酸化チタン１
０１の表面に白金１０２が被覆される。これにより、基
体１００の表面に被覆層１０４が形成される。しかし、
この被覆層１０４は平坦に被覆された酸化チタン１０１
の表面に白金１０２が幾重にも重なり合った状態で形成
されるため、白金１０２の分散性が悪く必要以上に白金
１０２を用いなければならないという問題があった。
【０００５】そのため、著しく白金１０２の使用量が増
加することにより、コストの高騰を招く問題があった。
特に、工業用などにおいて大型の電解用電極を製造する
必要性はあるが、大型の電解用電極では、大量の白金１
０２を使用しなければならず、コストの問題から実用に
は適さないという問題があった。
加することにより、コストの高騰を招く問題があった。
特に、工業用などにおいて大型の電解用電極を製造する
必要性はあるが、大型の電解用電極では、大量の白金１
０２を使用しなければならず、コストの問題から実用に
は適さないという問題があった。
【０００６】そこで、本発明は、従来の技術的課題を解
決するために成されたものであり、貴金属の分散性を向
上させ、比較的少量の貴金属又は金属酸化物を基体に被
覆させることができる電解用電極を提供することを目的
とする。
決するために成されたものであり、貴金属の分散性を向
上させ、比較的少量の貴金属又は金属酸化物を基体に被
覆させることができる電解用電極を提供することを目的
とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の電解用電極は、
導電性基体の表面に、酸化チタン粒子とこの酸化チタン
粒子の表面に被覆された１種類以上の超微粒子の貴金属
又は金属酸化物より構成される被覆層を形成し、この被
覆層はチタンを、３０原子％乃至８０原子％含有するこ
とを特徴とする。
導電性基体の表面に、酸化チタン粒子とこの酸化チタン
粒子の表面に被覆された１種類以上の超微粒子の貴金属
又は金属酸化物より構成される被覆層を形成し、この被
覆層はチタンを、３０原子％乃至８０原子％含有するこ
とを特徴とする。
【０００８】本発明の電解用電極によれば、導電性基体
の表面に、酸化チタン粒子とこの酸化チタン粒子の表面
に被覆された１種類以上の超微粒子の貴金属又は金属酸
化物より構成される被覆層を形成したので、超微粒子の
貴金属又は金属酸化物が被覆層の酸化チタン粒子表面に
被覆されるため、これら超微粒子の貴金属又は金属酸化
物の分散性を向上させることができるようになる。
の表面に、酸化チタン粒子とこの酸化チタン粒子の表面
に被覆された１種類以上の超微粒子の貴金属又は金属酸
化物より構成される被覆層を形成したので、超微粒子の
貴金属又は金属酸化物が被覆層の酸化チタン粒子表面に
被覆されるため、これら超微粒子の貴金属又は金属酸化
物の分散性を向上させることができるようになる。
【０００９】これにより、適切な量の超微粒子の貴金属
又は金属酸化物を導電性基体の表面に被覆させることが
できるようになり、従来の如く貴金属又は金属酸化物が
重なった状態で基体に被覆されることによる不必要な貴
金属又は金属酸化物の使用量を削減することができるよ
うになり、コストの低減を図ることができるようにな
る。
又は金属酸化物を導電性基体の表面に被覆させることが
できるようになり、従来の如く貴金属又は金属酸化物が
重なった状態で基体に被覆されることによる不必要な貴
金属又は金属酸化物の使用量を削減することができるよ
うになり、コストの低減を図ることができるようにな
る。
【００１０】また、適切な量の超微粒子の貴金属又は金
属酸化物が基体に被覆されることにより、従来と同等の
コストにて、大型の電極を形成することができるように
なり、電解効率を向上させることができるようになる。
属酸化物が基体に被覆されることにより、従来と同等の
コストにて、大型の電極を形成することができるように
なり、電解効率を向上させることができるようになる。
【００１１】また、被覆層はチタンを３０原子％乃至８
０原子％含有するので、被覆層に対し、適切な量の酸化
チタン粒子を導電性基体に被覆させることができるよう
になり、電解用電極の耐久性を向上させることができる
ようになる。また、酸化チタン粒子に被覆する貴金属又
は金属酸化物の量を適正化することができるようにな
る。
０原子％含有するので、被覆層に対し、適切な量の酸化
チタン粒子を導電性基体に被覆させることができるよう
になり、電解用電極の耐久性を向上させることができる
ようになる。また、酸化チタン粒子に被覆する貴金属又
は金属酸化物の量を適正化することができるようにな
る。
【００１２】また、酸化チタン粒子を著しく増加させる
ことによる電極自体の抵抗値の上昇を未然に回避するこ
とができるようになる。
ことによる電極自体の抵抗値の上昇を未然に回避するこ
とができるようになる。
【００１３】請求項２の発明の電解用電極は、請求項１
の発明に加えて、被覆層を構成する貴金属又は金属酸化
物は、白金がＰｔ含有量で０〜７０原子％、酸化イリジ
ウムがＩｒ含有量で０〜６５原子％、酸化パラジウムが
Ｐｄ含有量で０〜７０原子％、酸化ルテニウムがＲｕ含
有量で０〜７０原子％を含有することを特徴とする。
の発明に加えて、被覆層を構成する貴金属又は金属酸化
物は、白金がＰｔ含有量で０〜７０原子％、酸化イリジ
ウムがＩｒ含有量で０〜６５原子％、酸化パラジウムが
Ｐｄ含有量で０〜７０原子％、酸化ルテニウムがＲｕ含
有量で０〜７０原子％を含有することを特徴とする。
【００１４】請求項２の発明によれば、請求項１の発明
に加えて、被覆層を構成する貴金属又は金属酸化物は、
白金がＰｔ含有量で０〜７０原子％、酸化イリジウムが
Ｉｒ含有量で０〜６５原子％、酸化パラジウムがＰｄ含
有量で０〜７０原子％、酸化ルテニウムがＲｕ含有量で
０〜７０原子％を含有するので、被覆層を耐食性と導電
性を兼ね備えた貴金属又は金属酸化物により構成するこ
とができ、電極自体の耐食性及び導電性を向上させるこ
とができるようになる。
に加えて、被覆層を構成する貴金属又は金属酸化物は、
白金がＰｔ含有量で０〜７０原子％、酸化イリジウムが
Ｉｒ含有量で０〜６５原子％、酸化パラジウムがＰｄ含
有量で０〜７０原子％、酸化ルテニウムがＲｕ含有量で
０〜７０原子％を含有するので、被覆層を耐食性と導電
性を兼ね備えた貴金属又は金属酸化物により構成するこ
とができ、電極自体の耐食性及び導電性を向上させるこ
とができるようになる。
【００１５】請求項３の発明の電解用電極の製造方法
は、請求項１又は請求項２の電解用電極において、導電
性基体の表面に、被覆層を形成するための被覆層構成材
を塗布した後、導電性基体及び被覆層構成材を酸化性雰
囲気中で熱処理することにより、導電性基体の表面に、
被覆層を形成することを特徴とする。
は、請求項１又は請求項２の電解用電極において、導電
性基体の表面に、被覆層を形成するための被覆層構成材
を塗布した後、導電性基体及び被覆層構成材を酸化性雰
囲気中で熱処理することにより、導電性基体の表面に、
被覆層を形成することを特徴とする。
【００１６】請求項３の発明によれば、請求項１又は請
求項２の電解用電極において、導電性基体の表面に、被
覆層を形成するための被覆層構成材を塗布した後、導電
性基体及び被覆層構成材を酸化性雰囲気中で熱処理する
ことにより、導電性基体の表面に、被覆層を形成するの
で、導電性基体と被覆層構成材との密着性が向上され、
緻密な被覆層を形成することができるようになる。
求項２の電解用電極において、導電性基体の表面に、被
覆層を形成するための被覆層構成材を塗布した後、導電
性基体及び被覆層構成材を酸化性雰囲気中で熱処理する
ことにより、導電性基体の表面に、被覆層を形成するの
で、導電性基体と被覆層構成材との密着性が向上され、
緻密な被覆層を形成することができるようになる。
【００１７】請求項４の発明の電解用電極の製造方法
は、請求項３の発明に加えて、導電性基体の表面に塗布
する被覆層構成材は、チタニアゾル、又は、チタニア前
駆体、若しくは、それらの混合物を含むことを特徴とす
る。
は、請求項３の発明に加えて、導電性基体の表面に塗布
する被覆層構成材は、チタニアゾル、又は、チタニア前
駆体、若しくは、それらの混合物を含むことを特徴とす
る。
【００１８】請求項４の発明によれば、請求項３の発明
に加えて、導電性基体の表面に塗布する被覆層構成材
は、チタニアゾル、又は、チタニア前駆体、若しくは、
それらの混合物を含むので、チタニアゾル又はチタニア
前駆体により、容易に導電性基体の表面にチタン粒子を
形成することができるようになり、効率的に貴金属又は
金属酸化物を被覆させる電解用電極を形成することがで
きるようになる。
に加えて、導電性基体の表面に塗布する被覆層構成材
は、チタニアゾル、又は、チタニア前駆体、若しくは、
それらの混合物を含むので、チタニアゾル又はチタニア
前駆体により、容易に導電性基体の表面にチタン粒子を
形成することができるようになり、効率的に貴金属又は
金属酸化物を被覆させる電解用電極を形成することがで
きるようになる。
【００１９】
【発明の実施の形態】本発明の電解用電極は、工業用及
び民生用電解プロセスに使用される電解用電極であり、
導電性基体２上に例えば白金や酸化イリジウムなどを含
有する被覆層３が形成されており、特に、希薄な食塩水
を電気分解する塩素発生用陽極などとして用いられてい
る。
び民生用電解プロセスに使用される電解用電極であり、
導電性基体２上に例えば白金や酸化イリジウムなどを含
有する被覆層３が形成されており、特に、希薄な食塩水
を電気分解する塩素発生用陽極などとして用いられてい
る。
【００２０】本発明に用いられる導電性基体２として
は、例えばチタン、タンタル、ジルコニウム、ニオブな
どのバルブ金属、或いは、これら２種以上のバルブ金属
の合金により構成される。
は、例えばチタン、タンタル、ジルコニウム、ニオブな
どのバルブ金属、或いは、これら２種以上のバルブ金属
の合金により構成される。
【００２１】通常、前記導電性基体のみにより構成され
る電解用電極は、耐久性が悪く、また、電解触媒能力が
低いため、導電性基体表面には、被覆層が形成され、工
業用及び民生用の種々の電解プロセスにおける電解用電
極としての使用に対し、長期間安定して使用することが
できるように構成されている。
る電解用電極は、耐久性が悪く、また、電解触媒能力が
低いため、導電性基体表面には、被覆層が形成され、工
業用及び民生用の種々の電解プロセスにおける電解用電
極としての使用に対し、長期間安定して使用することが
できるように構成されている。
【００２２】前記被覆層として用いられるものには、白
金などの貴金属又は、酸化イリジウムや酸化パラジウ
ム、酸化ルテニウムなどの金属酸化物がある。被覆層を
形成するこれらの貴金属又は金属酸化物は、導電性基体
との密着性があまり芳しいものではないため、これらの
密着結合性を向上させるため、所謂バインダとしてチタ
ン酸化物が用いられる。
金などの貴金属又は、酸化イリジウムや酸化パラジウ
ム、酸化ルテニウムなどの金属酸化物がある。被覆層を
形成するこれらの貴金属又は金属酸化物は、導電性基体
との密着性があまり芳しいものではないため、これらの
密着結合性を向上させるため、所謂バインダとしてチタ
ン酸化物が用いられる。
【００２３】本発明における電解用電極の被覆層３は、
酸化チタン粒子４と貴金属又は金属酸化物、本実施例で
は、白金５と酸化イリジウム７とにより構成される。こ
の被覆層３は、被覆構成材６を酸化性雰囲気中で熱処理
することにより得られるものであり、被覆層３を構成す
る酸化チタン粒子４は、チタニアゾルから形成される酸
化チタン粒子４Ａ又はチタニア前駆体から形成される酸
化チタン粒子４Ｂ若しくは、これらの混合物から成る。
被覆層構成材６は、熱処理後に、被覆層３を構成する酸
化チタン粒子４を構成する例えばチタニアゾル又はチタ
ニア前駆体が含まれる。更に、この被覆構成材６には、
塩化白金酸及び塩化イリジウム酸が混合されている。
酸化チタン粒子４と貴金属又は金属酸化物、本実施例で
は、白金５と酸化イリジウム７とにより構成される。こ
の被覆層３は、被覆構成材６を酸化性雰囲気中で熱処理
することにより得られるものであり、被覆層３を構成す
る酸化チタン粒子４は、チタニアゾルから形成される酸
化チタン粒子４Ａ又はチタニア前駆体から形成される酸
化チタン粒子４Ｂ若しくは、これらの混合物から成る。
被覆層構成材６は、熱処理後に、被覆層３を構成する酸
化チタン粒子４を構成する例えばチタニアゾル又はチタ
ニア前駆体が含まれる。更に、この被覆構成材６には、
塩化白金酸及び塩化イリジウム酸が混合されている。
【００２４】ここで、本発明の電解用電極１の製造方法
につき、図１を用いて説明する。図１は本発明の電解用
電極１の製造装置の概略図を示している。この製造方法
は、ゾル−ゲル法によって前記導電性基体２の表面に酸
化チタン粒子４を固定化し、この酸化チタン粒子４の表
面に白金５及び酸化イリジウム７を被覆するものであ
る。
につき、図１を用いて説明する。図１は本発明の電解用
電極１の製造装置の概略図を示している。この製造方法
は、ゾル−ゲル法によって前記導電性基体２の表面に酸
化チタン粒子４を固定化し、この酸化チタン粒子４の表
面に白金５及び酸化イリジウム７を被覆するものであ
る。
【００２５】即ち、酸化チタン粒子４としてのチタニア
ゾルにより形成される酸化チタン粒子４Ａを形成するた
めのチタニアゾルを、塩化白金酸と塩化イリジウム酸を
イソプロピルアルコールと塩酸の混合液に溶かした溶液
に添加し、被覆層構成材６とする。尚、この被覆層構成
材６は、導電性基体２の表面に被覆層３を形成した状態
で、被覆層３はチタンを３０原子％乃至８０原子％を含
有するものとなるように調整されているものとする。そ
して、容器１２内の被覆層構成材６に導電性基体２を浸
漬する。
ゾルにより形成される酸化チタン粒子４Ａを形成するた
めのチタニアゾルを、塩化白金酸と塩化イリジウム酸を
イソプロピルアルコールと塩酸の混合液に溶かした溶液
に添加し、被覆層構成材６とする。尚、この被覆層構成
材６は、導電性基体２の表面に被覆層３を形成した状態
で、被覆層３はチタンを３０原子％乃至８０原子％を含
有するものとなるように調整されているものとする。そ
して、容器１２内の被覆層構成材６に導電性基体２を浸
漬する。
【００２６】これにより、導電性基体２の表面には、図
２に示す如くチタニアゾルにより形成される酸化チタン
粒子４Ａが斑点状に分散して疎らに固定化（被覆）され
る。このチタニアゾルにより形成される酸化チタン粒子
４Ａは、酸化チタン微粒子を種晶としてその周囲に粒子
状に集合して形成されたものである。このとき、酸化チ
タン粒子４Ａは、粒子形を８０ｎｍ以上とする粒子が導
電性基体２の表面に斑点状に分散して疎らに固定化され
ているため、この酸化チタン粒子４Ａの粒子の表面に
は、塩化白金酸及び塩化イリジウム酸が付着される。
２に示す如くチタニアゾルにより形成される酸化チタン
粒子４Ａが斑点状に分散して疎らに固定化（被覆）され
る。このチタニアゾルにより形成される酸化チタン粒子
４Ａは、酸化チタン微粒子を種晶としてその周囲に粒子
状に集合して形成されたものである。このとき、酸化チ
タン粒子４Ａは、粒子形を８０ｎｍ以上とする粒子が導
電性基体２の表面に斑点状に分散して疎らに固定化され
ているため、この酸化チタン粒子４Ａの粒子の表面に
は、塩化白金酸及び塩化イリジウム酸が付着される。
【００２７】一方、酸化チタン粒子４を前記チタニアゾ
ルにより形成される酸化チタン粒子４Ａの代わりに、チ
タニア前駆体により形成される酸化チタン粒子４Ｂを用
いて電解用電極の被覆層３を構成することができる。こ
こで、チタニア前駆体により形成される酸化チタン粒子
４Ｂとは、チタニアゾルにより形成される酸化チタン粒
子４Ａよりも粒子径が小さいものであり、チタニアゾル
により形成される酸化チタン粒子４Ａの粒子径に至るま
での微少の粒子により構成されるものである。
ルにより形成される酸化チタン粒子４Ａの代わりに、チ
タニア前駆体により形成される酸化チタン粒子４Ｂを用
いて電解用電極の被覆層３を構成することができる。こ
こで、チタニア前駆体により形成される酸化チタン粒子
４Ｂとは、チタニアゾルにより形成される酸化チタン粒
子４Ａよりも粒子径が小さいものであり、チタニアゾル
により形成される酸化チタン粒子４Ａの粒子径に至るま
での微少の粒子により構成されるものである。
【００２８】係る酸化チタン粒子４Ｂを用いた被覆層構
成材６であっても、上述と同様に図３に示す如く導電性
基体２の表面に酸化チタン粒子４Ｂが斑点状に分散して
疎らに固定化（被覆）され、この酸化チタン粒子４Ｂの
粒子の表面には、塩化白金酸及び塩化イリジウム酸が付
着される。
成材６であっても、上述と同様に図３に示す如く導電性
基体２の表面に酸化チタン粒子４Ｂが斑点状に分散して
疎らに固定化（被覆）され、この酸化チタン粒子４Ｂの
粒子の表面には、塩化白金酸及び塩化イリジウム酸が付
着される。
【００２９】尚、図４に示す如く酸化チタン粒子４とし
て前記チタニアゾルにより形成される酸化チタン粒子４
Ａとチタニア前駆体により形成される酸化チタン粒子４
Ｂの混合物を使用した場合であっても、上述と同様に導
電性基体２の表面に酸化チタン粒子４Ａ及び酸化チタン
粒子４Ｂが斑点状に分散して疎らに固定化（被覆）さ
れ、これら酸化チタン粒子４Ａ及び酸化チタン粒子４Ｂ
の粒子の表面には、塩化白金酸及び塩化イリジウム酸が
付着される。
て前記チタニアゾルにより形成される酸化チタン粒子４
Ａとチタニア前駆体により形成される酸化チタン粒子４
Ｂの混合物を使用した場合であっても、上述と同様に導
電性基体２の表面に酸化チタン粒子４Ａ及び酸化チタン
粒子４Ｂが斑点状に分散して疎らに固定化（被覆）さ
れ、これら酸化チタン粒子４Ａ及び酸化チタン粒子４Ｂ
の粒子の表面には、塩化白金酸及び塩化イリジウム酸が
付着される。
【００３０】その後、上記各種の導電性基体２の表面に
被覆層構成材６が付着された導電性基体２は、酸化性雰
囲気中において熱処理される。この熱処理温度は＋４０
０℃〜＋６００℃が好ましい。これにより、熱処理後、
導電性基体２上に酸化チタン粒子４と白金５及び酸化イ
リジウム７にて構成される被覆層３を形成することがで
きる。
被覆層構成材６が付着された導電性基体２は、酸化性雰
囲気中において熱処理される。この熱処理温度は＋４０
０℃〜＋６００℃が好ましい。これにより、熱処理後、
導電性基体２上に酸化チタン粒子４と白金５及び酸化イ
リジウム７にて構成される被覆層３を形成することがで
きる。
【００３１】これにより、導電性基体２の表面に形成さ
れる被覆層３は、所謂バインダとしての酸化チタン粒子
４と、該酸化チタン粒子４の表面に被覆された白金５及
び酸化イリジウム７より構成されるので、白金５及び酸
化イリジウム７の分散性を向上させることができるよう
になる。
れる被覆層３は、所謂バインダとしての酸化チタン粒子
４と、該酸化チタン粒子４の表面に被覆された白金５及
び酸化イリジウム７より構成されるので、白金５及び酸
化イリジウム７の分散性を向上させることができるよう
になる。
【００３２】そのため、適切な量の超微粒子の白金５及
び酸化イリジウム７を導電性基体２の表面に被覆させる
ことができるようになり、従来の如く白金５や酸化イリ
ジウム７が重なった状態で基体２に被覆されることによ
る必要以上の白金５や酸化イリジウム７の使用量を削減
することができるようになり、コストの低減を図ること
ができるようになる。
び酸化イリジウム７を導電性基体２の表面に被覆させる
ことができるようになり、従来の如く白金５や酸化イリ
ジウム７が重なった状態で基体２に被覆されることによ
る必要以上の白金５や酸化イリジウム７の使用量を削減
することができるようになり、コストの低減を図ること
ができるようになる。
【００３３】また、適切な量の超微粒子の白金５及び酸
化イリジウム７が基体に被覆されることにより、従来と
同等のコストにて、大型の電極を形成することができる
ようになり、大型電極の実用化を図ることができる。こ
れにより、従来以上に電解効率を向上させることができ
るようになる。
化イリジウム７が基体に被覆されることにより、従来と
同等のコストにて、大型の電極を形成することができる
ようになり、大型電極の実用化を図ることができる。こ
れにより、従来以上に電解効率を向上させることができ
るようになる。
【００３４】更にまた、上述の如く被覆層３は、所謂バ
インダとしての酸化チタン粒子４が含有されているた
め、導電性基体２と被覆層構成材６の白金５及び酸化イ
リジウム７との密着性が向上され、緻密な被覆層３を形
成することができるようになり、電極の耐久性を向上さ
せることができるようになる。
インダとしての酸化チタン粒子４が含有されているた
め、導電性基体２と被覆層構成材６の白金５及び酸化イ
リジウム７との密着性が向上され、緻密な被覆層３を形
成することができるようになり、電極の耐久性を向上さ
せることができるようになる。
【００３５】更に、酸化チタン粒子４は、上述の如く、
チタニアゾルにより形成される酸化チタン粒子４Ａやチ
タニア前駆体により形成される酸化チタン粒子４Ｂ、又
はこれらの混合物にて構成するため、容易に導電性基体
２の表面にチタン粒子を形成することができるようにな
り、効率的に白金５などの貴金属又は金属酸化物を被覆
させる電解用電極を形成することができるようになる。
チタニアゾルにより形成される酸化チタン粒子４Ａやチ
タニア前駆体により形成される酸化チタン粒子４Ｂ、又
はこれらの混合物にて構成するため、容易に導電性基体
２の表面にチタン粒子を形成することができるようにな
り、効率的に白金５などの貴金属又は金属酸化物を被覆
させる電解用電極を形成することができるようになる。
【００３６】また、上述の如く導電性基体２の表面に形
成される被覆層３は、チタンを３０原子％乃至８０原子
％を含有しているため、被覆層３に対し、適切な量の酸
化チタン粒子４を導電性基体２に被覆させることができ
るようになり、電解用電極の耐久性を向上させることが
できるようになる。また、酸化チタン粒子４に被覆する
白金５や酸化イリジウム７の量を適正化することができ
るようになる。
成される被覆層３は、チタンを３０原子％乃至８０原子
％を含有しているため、被覆層３に対し、適切な量の酸
化チタン粒子４を導電性基体２に被覆させることができ
るようになり、電解用電極の耐久性を向上させることが
できるようになる。また、酸化チタン粒子４に被覆する
白金５や酸化イリジウム７の量を適正化することができ
るようになる。
【００３７】また、酸化チタン粒子４を著しく増加させ
ることによる電極自体の抵抗値の上昇を未然に回避する
ことができるようになる。
ることによる電極自体の抵抗値の上昇を未然に回避する
ことができるようになる。
【００３８】尚、本実施例では、被覆層３を構成する貴
金属又は金属酸化物は、白金５及び酸化イリジウム７を
用いて説明しているが、これ以外に、酸化パラジウム、
酸化ルテニウムを使用してもよい。また、これら貴金属
又は金属酸化物を白金がＰｔ含有量で０〜７０原子％、
酸化イリジウムがＩｒ含有量で０〜６５原子％、酸化パ
ラジウムがＰｄ含有量で０〜７０原子％を含有している
もの、又はこれらの混合物であってもよいものとする。
金属又は金属酸化物は、白金５及び酸化イリジウム７を
用いて説明しているが、これ以外に、酸化パラジウム、
酸化ルテニウムを使用してもよい。また、これら貴金属
又は金属酸化物を白金がＰｔ含有量で０〜７０原子％、
酸化イリジウムがＩｒ含有量で０〜６５原子％、酸化パ
ラジウムがＰｄ含有量で０〜７０原子％を含有している
もの、又はこれらの混合物であってもよいものとする。
【００３９】これにより、被覆層３の耐食性と導電性を
兼ね備えた貴金属又は金属酸化物により構成することが
でき、電極自体の耐食性及び導電性を向上させることが
できるようになる。
兼ね備えた貴金属又は金属酸化物により構成することが
でき、電極自体の耐食性及び導電性を向上させることが
できるようになる。
【００４０】
【発明の効果】以上の詳述した如く本発明によれば、導
電性基体の表面に、酸化チタン粒子とこの酸化チタン粒
子の表面に被覆された１種類以上の超微粒子の貴金属又
は金属酸化物より構成される被覆層を形成したので、超
微粒子の貴金属又は金属酸化物が被覆層の粒子表面に被
覆されるため、これら超微粒子の貴金属又は金属酸化物
の分散性を向上させることができるようになる。
電性基体の表面に、酸化チタン粒子とこの酸化チタン粒
子の表面に被覆された１種類以上の超微粒子の貴金属又
は金属酸化物より構成される被覆層を形成したので、超
微粒子の貴金属又は金属酸化物が被覆層の粒子表面に被
覆されるため、これら超微粒子の貴金属又は金属酸化物
の分散性を向上させることができるようになる。
【００４１】これにより、適切な量の超微粒子の貴金属
又は金属酸化物を導電性基体の表面に被覆させることが
できるようになり、従来の如く貴金属又は金属酸化物が
重なった状態で基体に被覆されることによる不必要な貴
金属又は金属酸化物の使用量を削減することができるよ
うになり、コストの低減を図ることができるようにな
る。
又は金属酸化物を導電性基体の表面に被覆させることが
できるようになり、従来の如く貴金属又は金属酸化物が
重なった状態で基体に被覆されることによる不必要な貴
金属又は金属酸化物の使用量を削減することができるよ
うになり、コストの低減を図ることができるようにな
る。
【００４２】また、適切な量の超微粒子の貴金属又は金
属酸化物が基体に被覆されることにより、従来と同等の
コストにて、大型の電極を形成することができるように
なり、電解効率を向上させることができるようになる。
属酸化物が基体に被覆されることにより、従来と同等の
コストにて、大型の電極を形成することができるように
なり、電解効率を向上させることができるようになる。
【００４３】更に、被覆層はチタンを３０原子％乃至８
０原子％含有するので、被覆層に対し、適切な量の酸化
チタン粒子を導電性基体に被覆させることができるよう
になり、電解用電極の耐久性を向上させることができる
ようになる。また、酸化チタン粒子に被覆する貴金属又
は金属酸化物の量を適正化することができるようにな
る。
０原子％含有するので、被覆層に対し、適切な量の酸化
チタン粒子を導電性基体に被覆させることができるよう
になり、電解用電極の耐久性を向上させることができる
ようになる。また、酸化チタン粒子に被覆する貴金属又
は金属酸化物の量を適正化することができるようにな
る。
【００４４】また、酸化チタン粒子を著しく増加させる
ことによる電極自体の抵抗値の上昇を未然に回避するこ
とができるようになる。
ことによる電極自体の抵抗値の上昇を未然に回避するこ
とができるようになる。
【００４５】請求項２の発明によれば、請求項１の発明
に加えて、被覆層を構成する貴金属又は金属酸化物は、
白金がＰｔ含有量で０〜７０原子％、酸化イリジウムが
Ｉｒ含有量で０〜６５原子％、酸化パラジウムがＰｄ含
有量で０〜７０原子％、酸化ルテニウムがＲｕ含有量で
０〜７０原子％を含有するので、被覆層を耐食性と導電
性を兼ね備えた貴金属又は金属酸化物により構成するこ
とができ、電極自体の耐食性及び導電性を向上させるこ
とができるようになる。
に加えて、被覆層を構成する貴金属又は金属酸化物は、
白金がＰｔ含有量で０〜７０原子％、酸化イリジウムが
Ｉｒ含有量で０〜６５原子％、酸化パラジウムがＰｄ含
有量で０〜７０原子％、酸化ルテニウムがＲｕ含有量で
０〜７０原子％を含有するので、被覆層を耐食性と導電
性を兼ね備えた貴金属又は金属酸化物により構成するこ
とができ、電極自体の耐食性及び導電性を向上させるこ
とができるようになる。
【００４６】請求項３の発明によれば、請求項１又は請
求項２の電解用電極において、導電性基体の表面に、被
覆層を形成するための被覆層構成材を塗布した後、導電
性基体及び被覆層構成材を酸化性雰囲気中で熱処理する
ことにより、導電性基体の表面に、被覆層を形成するの
で、導電性基体と被覆層構成材との密着性が向上され、
緻密な被覆層を形成することができるようになる。
求項２の電解用電極において、導電性基体の表面に、被
覆層を形成するための被覆層構成材を塗布した後、導電
性基体及び被覆層構成材を酸化性雰囲気中で熱処理する
ことにより、導電性基体の表面に、被覆層を形成するの
で、導電性基体と被覆層構成材との密着性が向上され、
緻密な被覆層を形成することができるようになる。
【００４７】請求項４の発明によれば、請求項３の発明
に加えて、導電性基体の表面に塗布する被覆層構成材
は、チタニアゾル、又は、チタニア前駆体、若しくは、
それらの混合物を含むので、チタニアゾル又はチタニア
前駆体により、容易に導電性基体の表面にチタン粒子を
形成することができるようになり、効率的に貴金属又は
金属酸化物を被覆させる電解用電極を形成することがで
きるようになる。
に加えて、導電性基体の表面に塗布する被覆層構成材
は、チタニアゾル、又は、チタニア前駆体、若しくは、
それらの混合物を含むので、チタニアゾル又はチタニア
前駆体により、容易に導電性基体の表面にチタン粒子を
形成することができるようになり、効率的に貴金属又は
金属酸化物を被覆させる電解用電極を形成することがで
きるようになる。
【図１】本発明の電解用電極の製造装置の概略図であ
る。
る。
【図２】本発明の電解用電極の部分拡大断面図である。
【図３】本発明の電解用電極の部分拡大断面図である。
【図４】本発明の電解用電極の部分拡大断面図である。
【図５】従来の電解用電極の部分拡大断面図である。
１ 電解用電極
２ 導電性基体
３ 被覆層
４ 酸化チタン粒子
４Ａ チタニアゾルにより形成される酸化チタン粒子
４Ｂ チタニア前駆体により形成される酸化チタン粒子
５ 白金
６ 被覆層構成材
７ 酸化イリジウム
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 樂間 毅
大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三
洋電機株式会社内
(72)発明者 虫明 克彦
東京都新宿区余丁町４−14余丁町ダイカン
プラザ604
Ｆターム(参考） 4D061 EA02 EB30 EB31 EB33
4K011 AA04 AA21 AA30 BA04 DA02
Claims (4)
- 【請求項１】 導電性基体の表面に、酸化チタン粒子と
該酸化チタン粒子の表面に被覆された１種類以上の超微
粒子の貴金属又は金属酸化物より構成される被覆層を形
成し、 該被覆層はチタンを、３０原子％乃至８０原子％含有す
ることを特徴とする電解用電極。 - 【請求項２】 前記被覆層を構成する貴金属又は金属酸
化物は、白金がＰｔ含有量で０〜７０原子％、酸化イリ
ジウムがＩｒ含有量で０〜６５原子％、酸化パラジウム
がＰｄ含有量で０〜７０原子％、酸化ルテニウムがＲｕ
含有量で０〜７０原子％を含有することを特徴とする請
求項１の電解用電極。 - 【請求項３】 前記導電性基体の表面に、前記被覆層を
形成するための被覆層構成材を塗布した後、前記導電性
基体及び被覆層構成材を酸化性雰囲気中で熱処理するこ
とにより、前記導電性基体の表面に、前記被覆層を形成
することを特徴とする請求項１又は請求項２の電解用電
極の製造方法。 - 【請求項４】 前記導電性基体の表面に塗布する前記被
覆層構成材は、チタニアゾル、又は、チタニア前駆体、
若しくは、それらの混合物を含むことを特徴とする請求
項３の電解用電極の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001251683A JP2003064495A (ja) | 2001-08-22 | 2001-08-22 | 電解用電極及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001251683A JP2003064495A (ja) | 2001-08-22 | 2001-08-22 | 電解用電極及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003064495A true JP2003064495A (ja) | 2003-03-05 |
Family
ID=19080289
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001251683A Pending JP2003064495A (ja) | 2001-08-22 | 2001-08-22 | 電解用電極及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003064495A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016114063A1 (ja) * | 2015-01-13 | 2016-07-21 | 富士フイルム株式会社 | 水素発生電極 |
| WO2022210700A1 (ja) * | 2021-03-31 | 2022-10-06 | 堺化学工業株式会社 | 導電性材料 |
-
2001
- 2001-08-22 JP JP2001251683A patent/JP2003064495A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016114063A1 (ja) * | 2015-01-13 | 2016-07-21 | 富士フイルム株式会社 | 水素発生電極 |
| JPWO2016114063A1 (ja) * | 2015-01-13 | 2017-09-28 | 富士フイルム株式会社 | 水素発生電極 |
| WO2022210700A1 (ja) * | 2021-03-31 | 2022-10-06 | 堺化学工業株式会社 | 導電性材料 |
| JPWO2022210700A1 (ja) * | 2021-03-31 | 2022-10-06 |
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| A02 | Decision of refusal |
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