JP2017082274A - フッ素ガス発生用電解ユニット、フッ素ガス発生装置及びフッ素ガスの製造方法 - Google Patents
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Landscapes
- Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
Abstract
Description
項1. 密閉可能な耐フッ素材料製容器の内部空間にフッ素ガス発生室、第1電極及び第2電極を備え、前記容器がフッ素ガス供給口を備え、前記第1電極がフッ化物を電極活物質とする電極であり、前記第2電極がフッ素耐性材料から構成された電極であり、前記フッ素ガス発生室に液状電解質を存在させたときに前記第1電極と第2電極の一部が前記液状電解質に浸ることができる、フッ素ガス発生用電解ユニット。
項2. 前記フッ素ガス発生用電解ユニットがフッ化水素(HF)供給路に接続可能なフッ化水素(HF)供給口を備え、前記フッ素ガス発生室にアルカリ金属フッ化物を配置した状態で前記HF供給口からHFを供給することで、密閉状態で前記フッ素ガス発生室にアルカリ金属フッ化物とフッ化水素の複合体から構成される電解質を生じさせ得る、項1に記載のフッ素ガス発生用電解ユニット。
項3. さらに少なくとも1つの参照電極を備えてなる、項1又は2に記載のフッ素ガス発生用電解ユニット。
項4. 項1〜3のいずれか1項に記載のフッ素ガス発生用電解ユニット、第1電極と第2電極に接続した電流供給手段、フッ素ガスをフッ素ガス供給口からフッ素処理室に供給するフッ素ガス供給路を備え、前記液状電解質がアルカリ金属フッ化物とフッ化水素の複合体から構成され、前記液状電解質をフッ素ガス発生室に存在させて前記電流供給装置により前記第1電極と第2電極に電流を流して電解反応を行ったときに、フッ素ガスが選択的に発生し、前記フッ素ガス供給路からフッ素処理室にフッ素ガスを供給するように構成してなる、フッ素ガス発生装置。
項5. フッ素ガス発生用電解ユニットが少なくとも1つの参照電極を備え、前記参照電極が前記電流供給手段に接続されてなる、項4に記載のフッ素ガス発生装置。
項6. 前記フッ素ガス発生室を加熱するヒーターをさらに備える、項4又は5に記載のフッ素ガス発生装置。
項7. 前記第1電極が、CuF2、SnF2、SnF4、BiF3、BiF5、GeF2、PbF2、PbF4、ZnF2、AlF3、SbF3、CrF3、AgF、FeF2、FeF3、TiF3、MnF2、MnF3、GaF3、CoF3、NiF2、LaF3、ScF3、YF3、CeF3、PrF3、NdF3、SmF2、SmF3、EuF2、EuF3、GdF3、TbF3、DyF3、HoF3、ErF3、TmF3、YbF2、YbF3、LuF3、フッ化黒鉛(フッ化グラファイト)、フッ素化炭素からなる群から選ばれるフッ化物とバインダーと導電助剤を含む電極である、項1〜3のいずれか1項に記載のフッ素ガス発生用電解ユニット或いは項4〜6のいずれか1項に記載のフッ素ガス発生装置。
項8. 前記第2電極がガラス状カーボン電極、カーボン電極、グラファイト電極、金電極、白金電極、銀電極、鉄電極、銅電極、カーボンペースト電極、ニッケル電極からなる群から選ばれる、項1〜3のいずれか1項に記載のフッ素ガス発生用電解ユニット或いは項4〜6のいずれか1項に記載のフッ素ガス発生装置。
項9. 前記電解質が、HFとCsFを含む複合体である、項1〜3のいずれか1項に記載のフッ素ガス発生用電解ユニット或いは項4〜6のいずれか1項に記載のフッ素ガス発生装置。
項10. 前記電解質が、HFとCsFを含み、さらにLiF、NaF及びKFからなる群から選ばれる少なくとも1種を含む、項1〜3のいずれか1項に記載のフッ素ガス発生用電解ユニット或いは項4〜6のいずれか1項に記載のフッ素ガス発生装置。
項11. 項1〜3のいずれか1項に記載のフッ素ガス発生用電解ユニットのフッ素ガス発生室にアルカリ金属フッ化物とフッ化水素の複合体から構成される電解質を配置する工程、液状の前記電解質に浸された第1電極と第2電極に接続した電流供給手段により電流を流して電解反応を行うことで前記フッ素ガス発生室内でフッ素ガスを発生させて、前記フッ素ガス供給口からフッ素ガス供給路を通ってフッ素処理室にフッ素ガスを供給する電解工程を含むことを特徴とする、フッ素ガスの製造方法。
項12. 前記電解質が、CsFとHFを含む複合体である、項11に記載のフッ素ガスの製造方法。
項13. 前記電解質が、HFとCsFを含み、さらにLiF、NaF及びKFからなる群から選ばれる少なくとも1種を含む、項12に記載のフッ素ガスの製造方法。
項14. モル比でCsF:HF=1:2〜1:5である、項12又は13に記載のフッ素ガスの製造方法。
項15. 前記電解質が室温で固体である場合に加熱融解する工程を電解工程の前にさらに含む、項11〜14のいずれか1項に記載のフッ素ガスの製造方法。
実施例1
室温で液体であるCsF:HF=1:2.45(モル比)の電解液は計量しておいたCsFに当該化学量論比になるように計量しておいたHFを加えることで作製した。電極活物質としてCuF2を用いた第1電極(カソード)、ガラス状カーボン電極からなる第2電極(アノード)をフッ素樹脂製の容器内部に備えたフッ素ガス発生用電解ユニットのフッ素ガス発生室に、上記の電解液約10gが導入された。フッ素ガス発生用電解ユニットのフッ素ガス供給口とフッ素樹脂製のフッ素処理室をフッ素樹脂製のチューブで接続し、フッ素処理室にフッ素ガスを導入した。
Claims (15)
- 密閉可能な耐フッ素材料製容器の内部空間にフッ素ガス発生室、第1電極及び第2電極を備え、前記容器がフッ素ガス供給口を備え、前記第1電極がフッ化物を電極活物質とする電極であり、前記第2電極がフッ素耐性材料から構成された電極であり、前記フッ素ガス発生室に液状電解質を存在させたときに前記第1電極と第2電極の一部が前記液状電解質に浸ることができる、フッ素ガス発生用電解ユニット。
- 前記フッ素ガス発生用電解ユニットがフッ化水素(HF)供給路に接続可能なフッ化水素(HF)供給口を備え、前記フッ素ガス発生室にアルカリ金属フッ化物を配置した状態で前記HF供給口からHFを供給することで、密閉状態で前記フッ素ガス発生室にアルカリ金属フッ化物とフッ化水素の複合体から構成される電解質を生じさせ得る、請求項1に記載のフッ素ガス発生用電解ユニット。
- さらに少なくとも1つの参照電極を備えてなる、請求項1又は2に記載のフッ素ガス発生用電解ユニット。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載のフッ素ガス発生用電解ユニット、第1電極と第2電極に接続した電流供給手段、フッ素ガスをフッ素ガス供給口からフッ素処理室に供給するフッ素ガス供給路を備え、前記液状電解質がアルカリ金属フッ化物とフッ化水素の複合体から構成され、前記液状電解質をフッ素ガス発生室に存在させて前記電流供給装置により前記第1電極と第2電極に電流を流して電解反応を行ったときに、フッ素ガスが選択的に発生し、前記フッ素ガス供給路からフッ素処理室にフッ素ガスを供給するように構成してなる、フッ素ガス発生装置。
- フッ素ガス発生用電解ユニットが少なくとも1つの参照電極を備え、前記参照電極が前記電流供給手段に接続されてなる、請求項4に記載のフッ素ガス発生装置。
- 前記フッ素ガス発生室を加熱するヒーターをさらに備える、請求項4又は5に記載のフッ素ガス発生装置。
- 前記第1電極が、CuF2、SnF2、SnF4、BiF3、BiF5、GeF2、PbF2、PbF4、ZnF2、AlF3、SbF3、CrF3、AgF、FeF2、FeF3、TiF3、MnF2、MnF3、GaF3、CoF3、NiF2、LaF3、ScF3、YF3、CeF3、PrF3、NdF3、SmF2、SmF3、EuF2、EuF3、GdF3、TbF3、DyF3、HoF3、ErF3、TmF3、YbF2、YbF3、LuF3、フッ化黒鉛(フッ化グラファイト)、フッ素化炭素からなる群から選ばれるフッ化物とバインダーと導電助剤を含む電極である、請求項1〜3のいずれか1項に記載のフッ素ガス発生用電解ユニット或いは請求項4〜6のいずれか1項に記載のフッ素ガス発生装置。
- 前記第2電極がガラス状カーボン電極、カーボン電極、グラファイト電極、金電極、白金電極、銀電極、鉄電極、銅電極、カーボンペースト電極、ニッケル電極からなる群から選ばれる、請求項1〜3のいずれか1項に記載のフッ素ガス発生用電解ユニット或いは請求項4〜6のいずれか1項に記載のフッ素ガス発生装置。
- 前記電解質が、HFとCsFを含む複合体である、請求項1〜3のいずれか1項に記載のフッ素ガス発生用電解ユニット或いは請求項4〜6のいずれか1項に記載のフッ素ガス発生装置。
- 前記電解質が、HFとCsFを含み、さらにLiF、NaF及びKFからなる群から選ばれる少なくとも1種を含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載のフッ素ガス発生用電解ユニット或いは請求項4〜6のいずれか1項に記載のフッ素ガス発生装置。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載のフッ素ガス発生用電解ユニットのフッ素ガス発生室にアルカリ金属フッ化物とフッ化水素の複合体から構成される電解質を配置する工程、液状の前記電解質に浸された第1電極と第2電極に接続した電流供給手段により電流を流して電解反応を行うことで前記フッ素ガス発生室内でフッ素ガスを発生させて、前記フッ素ガス供給口からフッ素ガス供給路を通ってフッ素処理室にフッ素ガスを供給する電解工程を含むことを特徴とする、フッ素ガスの製造方法。
- 前記電解質が、CsFとHFを含む複合体である、請求項11に記載のフッ素ガスの製造方法。
- 前記電解質が、HFとCsFを含み、さらにLiF、NaF及びKFからなる群から選ばれる少なくとも1種を含む、請求項12に記載のフッ素ガスの製造方法。
- モル比でCsF:HF=1:2〜1:5である、請求項12又は13に記載のフッ素ガスの製造方法。
- 前記電解質が室温で固体である場合に加熱融解する工程を電解工程の前にさらに含む、請求項11〜14のいずれか1項に記載のフッ素ガスの製造方法。
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-
2015
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