JP2010506050A - 電解プロセス用陰極 - Google Patents
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Abstract
Description
菱形のメッシュ(4×8mmの対角線)を有する、厚さ1mmで30cm×30cmのニッケルネット(当業者に公知のサンドブラスト工程、脱脂工程、および洗浄工程を施した)に、硝酸Pd(II)とAgNO3を溶解して得た水溶液(硝酸で酸性化した)を3回コーティングし、各コーティングの後に、熱処理を450℃にて15分行い、0.92g/m2のPdデポジットと0.23g/m2のAgデポジットを得た。こうして得られたパラジウム/銀層に、25重量%の2−プロパノールと30重量%のオイゲノールと45重量%の水を含有する含水アルコール中にジアミノ二硝酸Pt(II)を溶解して得られた溶液を4回コーティングし、各コーティングの後に、熱処理を475℃にて15分行って2g/m2のPtデポジットを得た。
菱形のメッシュ(4×8mmの対角線)を有する、厚さ1mmで30cm×30cmのニッケルネット(当業者に公知のサンドブラスト工程、脱脂工程、および洗浄工程を施した)に、硝酸Pd(II)を溶解して得た水溶液(硝酸で酸性化した)を3回コーティングし、各コーティングの後に、熱処理を450℃にて15分行い、1g/m2のPdデポジットを得た。こうして得られたパラジウム層に、25重量%の2−プロパノールと30重量%のオイゲノールと45重量%の水を含有する含水アルコール中にジアミノ二硝酸Pt(II)と硝酸Pr(III)を1:1のモル比にて溶解して得た溶液を4回コーティングし、各コーティングの後に、熱処理を475℃にて15分行って2.6g/m2のPtデポジットと1.88g/m2のPrデポジットを得た。
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菱形のメッシュ(4×8mmの対角線)を有する、厚さ1mmで30cm×30cmのニッケルネット(当業者に公知のサンドブラスト工程、脱脂工程、および洗浄工程を施した)に、硝酸Pd(II)、ジアミノ二硝酸Pt(II)、塩化Rh(III)、および硝酸Pr(III)を含有する水溶液(硝酸で酸性化する)を5回コーティングし、各コーティングの後に、熱処理を500℃にて12分行って1.5g/m2のPtデポジット、0.3g/m2のRhデポジット、1g/m2のPdデポジット、および2.8g/m2のPrデポジットを得た。
Claims (23)
- 被膜が施されたニッケル基材を含んで構成される電解プロセス用陰極であって、前記被膜が、保護ゾーンと触媒活性化ゾーンからなる2つの物理的に異なるゾーンを含み、前記保護ゾーンがパラジウムを含有し、前記活性化ゾーンが、水素発生用の白金及び/又はルテニウム触媒を含有する、前記電解プロセス用陰極。
- 前記保護ゾーン中のパラジウムに、銀を15〜25%のモル比で混合する、請求項1に記載の陰極。
- 前記保護ゾーンがニッケル基材と接触している中間層からなり、前記活性化ゾーンが外側触媒層からなる、請求項1または2に記載の陰極。
- 水素発生用の前記触媒が、クロムと希土類元素からなる群から選択される追加元素の少なくとも1種の酸化物をさらに含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載の陰極。
- パラジウムを含む前記保護ゾーンが、前記活性化ゾーン内に分散された島からなる、請求項1または2に記載の陰極。
- 水素発生用の前記触媒が、クロムと希土類元素からなる群から選択される追加元素の少なくとも1種の酸化物をさらに含む、請求項5に記載の陰極。
- 前記追加元素がプラセオジムであって、Pt:Prモル比が1:2〜2:1である、請求項4または6に記載の陰極。
- 元素として表わされるPdの特定の組み込み量が0.5〜2g/m2であって、元素として表わされるPtとRuの、全体としての特定の組み込み量が0.8〜5g/m2である、請求項1〜7項のいずれか一項に記載の陰極。
- 前記活性化ゾーンが、ロジウムを、前記活性化ゾーン中の全貴金属組み込み量の10〜20%という特定の組み込み量にて含有する、請求項1〜8項のいずれか一項に記載の陰極。
- 少なくとも1種の熱分解可能なPd化合物を含有する水溶液を調製する工程;
少なくとも1種の熱分解可能なPt化合物及び/又はRu化合物を含有する含水アルコール溶液を調製する工程;
前記水溶液を複数サイクルにてニッケル基材に施し、各サイクル後に熱分解処理を行ってパラジウム含有デポジットを得る工程;
ならびに、前記含水アルコール溶液を複数サイクルにて前記パラジウム含有デポジットに施し、各サイクル後に熱分解処理を行ってPt含有デポジット及び/又はRu含有デポジットを得る工程;を含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載の陰極の製造方法。 - 前記水溶液が硝酸Pd(II)を含有する、請求項10に記載の製造方法。
- 前記含水アルコール溶液が、Pt(II)及び/又はRu(III)の少なくとも1種の化合物を、2−プロパノールとオイゲノールと水との混合物中に含有する、請求項10または11に記載の製造方法。
- 前記Pt(II)の化合物がジアミノ二硝酸Pt(II)であって、前記Ru(III)の化合物がニトロシル硝酸Ru(III)である、請求項12に記載の製造方法。
- 少なくとも1種の熱分解可能なPd化合物を含有する水溶液を調製する工程;
少なくとも1種の熱分解可能なPt化合物及び/又はRu化合物と、クロムおよび希土類元素からなる群から選択される元素の少なくとも1種の熱分解可能な化合物とを含有する含水アルコール溶液を調製する工程;前記水溶液を複数サイクルにてニッケル基材に施し、各サイクル後に熱分解処理を行ってパラジウム含有デポジットを得る工程;ならびに、
前記含水アルコール溶液を複数サイクルにて前記パラジウム含有デポジットに施し、各サイクル後に熱分解処理を行って、Pt及び/又はRuと、クロムおよび希土類元素からなる群から選択される元素の少なくとも1種の酸化物とを混合状態にて含有するデポジットを得る工程;を含む、請求項4に記載の陰極の製造方法。 - 前記水溶液が硝酸Pd(II)を含有する、請求項14に記載の製造方法。
- 前記含水アルコール溶液が、Pt(II)及び/又はRu(III)の少なくとも1種の化合物と、クロムおよび希土類元素からなる群から選択される元素の少なくとも1種の化合物とを、2−プロパノールとオイゲノールと水との混合物中に含有する、請求項14または15に記載の製造方法。
- 前記Pt(II)及び/又はRu(III)の少なくとも1種の化合物がジアミノ二硝酸Pt(II)又はニトロシル硝酸Ru(III)であって、前記クロムおよび希土類元素からなる群から選択される元素の少なくとも1種の化合物が硝酸Pr(III)または硝酸Cr(III)である、請求項16に記載の製造方法。
- 少なくとも1種の熱分解可能なPd化合物と少なくとも1種の熱分解可能なPt化合物及び/又はRu化合物とを含有する含水アルコール溶液を調製する工程;ならびに、
前記含水アルコール溶液を複数サイクルにてニッケル基材に施し、各サイクル後に熱分解処理を行って、Pt及び/又はRuを含有するデポジットとパラジウムを含有する隔離された島とを得る工程;を含む、請求項5または6に記載の陰極の製造方法。 - 前記含水アルコール溶液が、クロムと希土類元素からなる群から選択される元素の少なくとも1種の化合物をさらに含有する、請求項18に記載の製造方法。
- 前記含水アルコール溶液が少なくとも1種のAg化合物をさらに含有し、前記隔離された島がAgを含有する、請求項18または19に記載の製造方法。
- 前記少なくとも1種のPd化合物が硝酸Pd(II)であって、前記Pt化合物及び/又はRu化合物がジアミノ二硝酸Pt(II)もしくはニトロシル硝酸Ru(III)である、請求項18〜20のいずれか一項に記載の製造方法。
- 前記クロムと希土類元素からなる群から選択される元素の少なくとも1種の化合物が硝酸Pr(III)もしくは硝酸Cr(III)である、請求項19〜21のいずれか一項に記載の製造方法。
- 請求項1〜9のいずれか一項に記載の陰極を少なくとも1つ含む、塩化アルカリブラインを電気分解するためのセル。
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