JP3236653B2 - 電解用電極 - Google Patents
電解用電極Info
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- JP3236653B2 JP3236653B2 JP07348692A JP7348692A JP3236653B2 JP 3236653 B2 JP3236653 B2 JP 3236653B2 JP 07348692 A JP07348692 A JP 07348692A JP 7348692 A JP7348692 A JP 7348692A JP 3236653 B2 JP3236653 B2 JP 3236653B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、種々の電気化学的反応
に用いられる電解用電極に関し、特に陰分極を伴う電解
反応に対して優れた耐久性を有する電解用電極に関す
る。
に用いられる電解用電極に関し、特に陰分極を伴う電解
反応に対して優れた耐久性を有する電解用電極に関す
る。
【０００２】
【従来技術とその問題点】従来よりチタンを代表とする
耐蝕性金属を基体とし白金族金属を含む電極活性物質を
被覆した電極は優れた不溶性電極として知られ、種々の
電気化学分野、特に食塩電解における塩素発生用陽極と
して広く工業的に実用化されている。そしてこの種の電
極に関して電気化学的改良と共に耐久性等の物理的特性
の改良が種々なされている。例えば電解液に硫酸塩やそ
の他の塩を含むような溶液を電解する場合には、使用さ
れる陽極は主として酸素発生反応を行うため極めて厳し
い環境下に置かれ電極寿命が短くなる問題がある。その
主要な原因として電極活性物質の消失と共に、基体と電
極活性物質との界面で基体金属の酸化が進行し界面に電
気不導体酸化皮膜が形成蓄積され、そのために通電不能
となることが挙げられる。その対策として基体と電極活
性物質との間に種々の中間層を設けて基体を保護し電極
の耐久性を向上させる等、多くの改良手段が提案されて
いる（例えば特公昭51−19429 号、特公昭60−21232
号、特公昭60−22074 号、特公昭60−22075 号、特公昭
63−20312 号、特公昭63−20313 号、特開昭62−274087
号、特開昭62−284095号等）。
耐蝕性金属を基体とし白金族金属を含む電極活性物質を
被覆した電極は優れた不溶性電極として知られ、種々の
電気化学分野、特に食塩電解における塩素発生用陽極と
して広く工業的に実用化されている。そしてこの種の電
極に関して電気化学的改良と共に耐久性等の物理的特性
の改良が種々なされている。例えば電解液に硫酸塩やそ
の他の塩を含むような溶液を電解する場合には、使用さ
れる陽極は主として酸素発生反応を行うため極めて厳し
い環境下に置かれ電極寿命が短くなる問題がある。その
主要な原因として電極活性物質の消失と共に、基体と電
極活性物質との界面で基体金属の酸化が進行し界面に電
気不導体酸化皮膜が形成蓄積され、そのために通電不能
となることが挙げられる。その対策として基体と電極活
性物質との間に種々の中間層を設けて基体を保護し電極
の耐久性を向上させる等、多くの改良手段が提案されて
いる（例えば特公昭51−19429 号、特公昭60−21232
号、特公昭60−22074 号、特公昭60−22075 号、特公昭
63−20312 号、特公昭63−20313 号、特開昭62−274087
号、特開昭62−284095号等）。
【０００３】しかしこの種の電極は通常陽極として使用
することを目的として開発され、そのため通常の陽分極
だけでなく陰分極も伴う電解に前記電極を使用すると、
比較的短時間で寿命に達してしまうという欠点がある。
これは主に陰分極により基体である導電性金属が水素脆
化されるためであり、しかもこのような状態は実際の電
極使用現場において多々確認されており、従来の電極を
使用する際の大きな問題となっている。
することを目的として開発され、そのため通常の陽分極
だけでなく陰分極も伴う電解に前記電極を使用すると、
比較的短時間で寿命に達してしまうという欠点がある。
これは主に陰分極により基体である導電性金属が水素脆
化されるためであり、しかもこのような状態は実際の電
極使用現場において多々確認されており、従来の電極を
使用する際の大きな問題となっている。
【０００４】
【発明の目的】本発明は、前述の従来の電極の有する問
題点を解決すべくなされたもので、通常の陽分極に加え
て随時陰分極を伴う電解に好適に使用できる耐久性に優
れた電解用電極を提供することを目的とする。
題点を解決すべくなされたもので、通常の陽分極に加え
て随時陰分極を伴う電解に好適に使用できる耐久性に優
れた電解用電極を提供することを目的とする。
【０００５】
【問題点を解決するための手段】本発明は、導電性電極
基体上に電極活性物質層を被覆した電解用電極におい
て、前記基体と前記電極活性物質層間に、白金を主成分
とする白金層とチタン、タンタル、ニオブ、ジルコニウ
ム及びスズから成る群から選択される金属の酸化物を主
成分とする酸化物層の２種類の層を含む中間層を有する
ことを特徴とする電解用電極である。以下本発明を詳細
に説明する。
基体上に電極活性物質層を被覆した電解用電極におい
て、前記基体と前記電極活性物質層間に、白金を主成分
とする白金層とチタン、タンタル、ニオブ、ジルコニウ
ム及びスズから成る群から選択される金属の酸化物を主
成分とする酸化物層の２種類の層を含む中間層を有する
ことを特徴とする電解用電極である。以下本発明を詳細
に説明する。
【０００６】本発明の電解用電極は、導電性電極基体と
電極本来の機能を有する電極活性物質層間に２種類の異
なった層を含む中間層を形成することにより、陽分極に
も陰分極にも耐久性を有するようにした電解用電極であ
る。つまり前記中間層を構成する２種類の異なった層の
一方は、陰分極に対して特に安定で高耐蝕性を示しチタ
ン等の導電性電極基体の水素脆化を抑制する層であり、
他方は耐蝕性を有しかつ電気化学的に不活性で導電性を
損なうことなく前記導電性電極基体を保護し電極の不働
態化を防止し、併せて前記基体と電極活性物質層との強
固な結合を形成するための層である。本発明における導
電性電極基体としては、チタン、タンタル、ニオブ及び
ジルコニウムのような耐蝕性を有する導電性金属又はこ
れらの基合金を用いることができ、従来から通常使用さ
れている金属チタン及びチタン−タンタル−ニオブ、チ
タン−パラジウム等のチタン基合金が好適である。又該
基体の形状は特に限定されず、板状、有孔板状、棒状、
網状等の所望形状のものを使用することができる。
電極本来の機能を有する電極活性物質層間に２種類の異
なった層を含む中間層を形成することにより、陽分極に
も陰分極にも耐久性を有するようにした電解用電極であ
る。つまり前記中間層を構成する２種類の異なった層の
一方は、陰分極に対して特に安定で高耐蝕性を示しチタ
ン等の導電性電極基体の水素脆化を抑制する層であり、
他方は耐蝕性を有しかつ電気化学的に不活性で導電性を
損なうことなく前記導電性電極基体を保護し電極の不働
態化を防止し、併せて前記基体と電極活性物質層との強
固な結合を形成するための層である。本発明における導
電性電極基体としては、チタン、タンタル、ニオブ及び
ジルコニウムのような耐蝕性を有する導電性金属又はこ
れらの基合金を用いることができ、従来から通常使用さ
れている金属チタン及びチタン−タンタル−ニオブ、チ
タン−パラジウム等のチタン基合金が好適である。又該
基体の形状は特に限定されず、板状、有孔板状、棒状、
網状等の所望形状のものを使用することができる。
【０００７】この導電性電極基体上に上述の中間層を構
成する２種類の層つまり白金を主成分とする白金層と、
チタン、タンタル、ニオブ、ジルコニウム及びスズから
成る群から選択される金属つまりバルブメタルの酸化物
を主成分とする酸化物層を形成する。前記白金層は陰分
極時の基体の水素脆化による劣化を抑制する効果を有
し、該白金層は白金単独で構成しても良いが、他の被覆
層や前記基体との親和性を考慮してチタン、タンタル、
ニオブ及びジルコニウム等のバルブメタルの酸化物との
混合層とすることも可能である。該白金層の白金被覆量
は金属換算で約５×10-4モル／ｍ2 （約0.1 ｇ／ｍ2 ）
以上からその効果が生ずるが、目的とする電解の条件に
より適宜その被覆量を調節することが望ましい。この白
金層を形成する方法としては、主成分である白金と必要
に応じて添加可能であるチタン、タンタル、ニオブ及び
ジルコニウム等の化合物例えば塩化物を含む溶液を前記
基体に塗布し酸化性雰囲気で加熱して皮膜を形成する熱
分解法が好適であるが、該熱分解法以外にも、白金単独
又は白金を主成分とする均一で緻密な被覆を形成するこ
とができれば、他の方法（例えばめっき法やスパッタリ
ング法）により白金層を形成してもよい。
成する２種類の層つまり白金を主成分とする白金層と、
チタン、タンタル、ニオブ、ジルコニウム及びスズから
成る群から選択される金属つまりバルブメタルの酸化物
を主成分とする酸化物層を形成する。前記白金層は陰分
極時の基体の水素脆化による劣化を抑制する効果を有
し、該白金層は白金単独で構成しても良いが、他の被覆
層や前記基体との親和性を考慮してチタン、タンタル、
ニオブ及びジルコニウム等のバルブメタルの酸化物との
混合層とすることも可能である。該白金層の白金被覆量
は金属換算で約５×10-4モル／ｍ2 （約0.1 ｇ／ｍ2 ）
以上からその効果が生ずるが、目的とする電解の条件に
より適宜その被覆量を調節することが望ましい。この白
金層を形成する方法としては、主成分である白金と必要
に応じて添加可能であるチタン、タンタル、ニオブ及び
ジルコニウム等の化合物例えば塩化物を含む溶液を前記
基体に塗布し酸化性雰囲気で加熱して皮膜を形成する熱
分解法が好適であるが、該熱分解法以外にも、白金単独
又は白金を主成分とする均一で緻密な被覆を形成するこ
とができれば、他の方法（例えばめっき法やスパッタリ
ング法）により白金層を形成してもよい。
【０００８】前記中間層を構成する他方の層である酸化
物層は、陽分極時、前記基体と被覆との界面で該基体の
酸化が進行し界面に電気不導体酸化皮膜が形成蓄積され
るのを防止すると共に、前記基体と電極活性物質層間に
強固な結合をもたらす作用を有し、チタン、タンタル、
ニオブ、ジルコニウム及びスズから成る群から選択され
る金属つまりバルブメタルの酸化物又はこれらの混合酸
化物により構成される。該酸化物層の被覆厚みは、該酸
化物中の金属濃度が1.0 ×10-3〜100 ×10-3モル／ｍ2
の範囲となるように決定することが望ましい。又該酸化
物層を形成する方法としては、該酸化物層の金属成分の
化合物例えば塩化物を含む溶液を塗布し酸化性雰囲気で
加熱して皮膜を形成する熱分解法が好適であるが、該熱
分解法以外にも、酸化物又は混合酸化物の均一で緻密な
被覆を形成することができれば、他の方法を適用しても
差し支えない。
物層は、陽分極時、前記基体と被覆との界面で該基体の
酸化が進行し界面に電気不導体酸化皮膜が形成蓄積され
るのを防止すると共に、前記基体と電極活性物質層間に
強固な結合をもたらす作用を有し、チタン、タンタル、
ニオブ、ジルコニウム及びスズから成る群から選択され
る金属つまりバルブメタルの酸化物又はこれらの混合酸
化物により構成される。該酸化物層の被覆厚みは、該酸
化物中の金属濃度が1.0 ×10-3〜100 ×10-3モル／ｍ2
の範囲となるように決定することが望ましい。又該酸化
物層を形成する方法としては、該酸化物層の金属成分の
化合物例えば塩化物を含む溶液を塗布し酸化性雰囲気で
加熱して皮膜を形成する熱分解法が好適であるが、該熱
分解法以外にも、酸化物又は混合酸化物の均一で緻密な
被覆を形成することができれば、他の方法を適用しても
差し支えない。
【０００９】この中間層を構成する２種類の層はいずれ
の順で前記基体上に形成してもよく、基体−白金層−酸
化物層−電極活性物質層又は基体−酸化物層−白金層−
電極活性物質層のいずれの順であってもよい。いずれの
順であっても十分な効果が生じるが、その形成順序によ
りその効果が若干異なるため、その順序を選択すること
により、より目的に近い電極を得ることができる。つま
り前述の通り、白金層は陰分極時の基体の水素脆化によ
る劣化を抑制する効果を有しかつ酸化物層は陽分極時、
前記基体と被覆との界面での該基体の酸化を進行を防止
して前記基体と電極活性物質層間に強固な結合をもたら
す効果を有する。従って前記白金層を前記基体上に被覆
しかつ該白金層上に前記酸化物層を被覆すると、陰分極
時の耐蝕性を向上させる白金層が直接基体上に被覆され
ているため陽極としての寿命は若干短くなるものの陰極
としての寿命は飛躍的に向上し、陰分極の頻度が多い電
解に適した電極を構成することができる。逆に前記酸化
物層を前記基体上に被覆しかつ該酸化物上に前記白金層
を被覆すると、陽分極時の耐蝕性を向上させる酸化物層
が直接基体上に被覆されているため陽極としての寿命を
従来の中間層を有する電極と同等以上に確保しながら該
酸化物層上の白金層により陰分極に対する耐久性を飛躍
的に向上させた電極を得ることが可能になり、この電極
は陽極としての使用時に時折陰分極を伴う電解に適して
いる。
の順で前記基体上に形成してもよく、基体−白金層−酸
化物層−電極活性物質層又は基体−酸化物層−白金層−
電極活性物質層のいずれの順であってもよい。いずれの
順であっても十分な効果が生じるが、その形成順序によ
りその効果が若干異なるため、その順序を選択すること
により、より目的に近い電極を得ることができる。つま
り前述の通り、白金層は陰分極時の基体の水素脆化によ
る劣化を抑制する効果を有しかつ酸化物層は陽分極時、
前記基体と被覆との界面での該基体の酸化を進行を防止
して前記基体と電極活性物質層間に強固な結合をもたら
す効果を有する。従って前記白金層を前記基体上に被覆
しかつ該白金層上に前記酸化物層を被覆すると、陰分極
時の耐蝕性を向上させる白金層が直接基体上に被覆され
ているため陽極としての寿命は若干短くなるものの陰極
としての寿命は飛躍的に向上し、陰分極の頻度が多い電
解に適した電極を構成することができる。逆に前記酸化
物層を前記基体上に被覆しかつ該酸化物上に前記白金層
を被覆すると、陽分極時の耐蝕性を向上させる酸化物層
が直接基体上に被覆されているため陽極としての寿命を
従来の中間層を有する電極と同等以上に確保しながら該
酸化物層上の白金層により陰分極に対する耐久性を飛躍
的に向上させた電極を得ることが可能になり、この電極
は陽極としての使用時に時折陰分極を伴う電解に適して
いる。
【００１０】次にこの２種類の層を含む中間層上に電極
活性物質層を被覆し電極とする。該電極活性物質は、電
気化学的特性及び耐久性に優れた金属、金属酸化物又は
これらの混合物が好適であり、適用する電解反応に応じ
て適宜選択することができる。前述の酸素発生を伴う電
解に特に適した電極活性物質としては、白金族金属酸化
物又は該酸化物とバルブメタルの酸化物との混合酸化物
（固溶体を含む）がある。この電極活性物質層の形成方
法は特に限定されず、電気化学的酸化法、粉末焼結法等
を適用できるが、特に熱分解法を採用することが望まし
い。本発明において、前記基体と前記電極活性物質層間
に、前記白金層と酸化物層の２種類の中間層を設けるこ
とにより前述の優れた効果をもたらす理由は理論的には
必ずしも明らかではないが、次のように推測することが
できる。
活性物質層を被覆し電極とする。該電極活性物質は、電
気化学的特性及び耐久性に優れた金属、金属酸化物又は
これらの混合物が好適であり、適用する電解反応に応じ
て適宜選択することができる。前述の酸素発生を伴う電
解に特に適した電極活性物質としては、白金族金属酸化
物又は該酸化物とバルブメタルの酸化物との混合酸化物
（固溶体を含む）がある。この電極活性物質層の形成方
法は特に限定されず、電気化学的酸化法、粉末焼結法等
を適用できるが、特に熱分解法を採用することが望まし
い。本発明において、前記基体と前記電極活性物質層間
に、前記白金層と酸化物層の２種類の中間層を設けるこ
とにより前述の優れた効果をもたらす理由は理論的には
必ずしも明らかではないが、次のように推測することが
できる。
【００１１】即ち、緻密な白金を主成分とする前記白金
層により導電性電極基体を保護することにより、陰分極
時に電極基体上では下式（1)のチタン系基体の水素脆化
と下式（2)の白金による水素発生の競争反応となり、白
金の水素発生における過電圧が非常に低いため、結果的
に電位的に有利な白金による水素発生が優勢となり、チ
タン系基体の水素脆化を抑制するものと考えることがで
きる。 Ｔｉ ＋ ２Ｈ+ ＋２ｅ- → ＴｉＨ2 （Ｅ＝-0.226-0.059pH) (1) Ｈ2 → ２Ｈ+ ＋２ｅ- （Ｅ＝ 0.000-0.059pH) (2)
層により導電性電極基体を保護することにより、陰分極
時に電極基体上では下式（1)のチタン系基体の水素脆化
と下式（2)の白金による水素発生の競争反応となり、白
金の水素発生における過電圧が非常に低いため、結果的
に電位的に有利な白金による水素発生が優勢となり、チ
タン系基体の水素脆化を抑制するものと考えることがで
きる。 Ｔｉ ＋ ２Ｈ+ ＋２ｅ- → ＴｉＨ2 （Ｅ＝-0.226-0.059pH) (1) Ｈ2 → ２Ｈ+ ＋２ｅ- （Ｅ＝ 0.000-0.059pH) (2)
【００１２】更に、緻密な酸化物層により基体表面が被
覆され、酸化から保護されるので前記基体の不働態化が
防止される。これは特に該酸化物層が４価の金属と５価
の金属を含む混合酸化物層の場合に特に顕著であり、公
知の原子価制御理論に基づいて前記混合酸化物がＮ型半
導体となり、極めて良好な導電性を示し、しかも電極製
造過程あるいは電極使用時に表面に不良導電性酸化物が
形成されても、５価の金属が前記混合酸化物中を拡散
し、該酸化物を同様に半導体化するので、電極としての
導電性が維持され、不導体化の進行が防止される。他の
電解条件にも依存するが、本発明の電極の寿命は極性反
転を伴う電解では500 時間以上、極性反転を伴わない連
続運転では900 時間以上であり、特に極性反転運転では
従来の電極より遙に長い寿命を有している。
覆され、酸化から保護されるので前記基体の不働態化が
防止される。これは特に該酸化物層が４価の金属と５価
の金属を含む混合酸化物層の場合に特に顕著であり、公
知の原子価制御理論に基づいて前記混合酸化物がＮ型半
導体となり、極めて良好な導電性を示し、しかも電極製
造過程あるいは電極使用時に表面に不良導電性酸化物が
形成されても、５価の金属が前記混合酸化物中を拡散
し、該酸化物を同様に半導体化するので、電極としての
導電性が維持され、不導体化の進行が防止される。他の
電解条件にも依存するが、本発明の電極の寿命は極性反
転を伴う電解では500 時間以上、極性反転を伴わない連
続運転では900 時間以上であり、特に極性反転運転では
従来の電極より遙に長い寿命を有している。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の電解用電極の製造及び該電極
を電解に使用する実施例を記載するが、本実施例は本発
明を限定するものではない。
を電解に使用する実施例を記載するが、本実施例は本発
明を限定するものではない。
【実施例１】厚さ1.5 ｍｍの市販のチタン板をアセトン
により脱脂後、105 ℃の30％硫酸水溶液によりエッチン
グ処理し、電極基体とした。次いで該基体上に0.5 モル
／リットルの白金を含む塩化白金酸水溶液を塗布し乾燥
後、450 ℃に保持したマッフル炉中で10分間焼成し、こ
の操作を２回繰り返してチタン基体上に５×10-3モル／
ｍ2 の白金層を被覆した。
により脱脂後、105 ℃の30％硫酸水溶液によりエッチン
グ処理し、電極基体とした。次いで該基体上に0.5 モル
／リットルの白金を含む塩化白金酸水溶液を塗布し乾燥
後、450 ℃に保持したマッフル炉中で10分間焼成し、こ
の操作を２回繰り返してチタン基体上に５×10-3モル／
ｍ2 の白金層を被覆した。
【００１４】次いで該白金層上に10ｇ／リットルのタン
タルと10ｇ／リットルのチタンを含む塩化タンタルと塩
化チタンの10％塩酸混合溶液を塗布し乾燥後、450 ℃に
保持したマッフル炉中で10分間焼成し、この操作を２回
繰り返して前記白金層上に10×10-3モル／ｍ2 の酸化チ
タン−酸化タンタル混合酸化物層を形成した。更に該白
金層及び酸化物層から成る中間層上に、50ｇ／リットル
のイリジウムを含む塩化イリジウムのブタノール溶液を
塗布し、500 ℃に保持したマッフル炉中で10分間焼成し
た。この操作を９回繰り返して前記中間層上に15ｇ／ｍ
2 のイリジウムを含むイリジウム酸化物から成る電極活
性物質層を形成し、電極とした。この電極を60℃、150
ｇ／リットルの硫酸電解浴中で、対極に厚さ１ｍｍの白
金板を用い、電流密度＋１Ａ／ｃｍ2 の陽分極を５分、
続いて電流密度−１Ａ／ｃｍ2 の陰分極を５分のインタ
ーバルで極性を反転させながら電解を行ったところ、50
0 時間を経過しても、電圧が安定し電極にも変化が見ら
れなかった。又新しい電極を使用し、電流密度＋３Ａ／
ｃｍ2 で極性を反転させずに連続運転を行ったところ、
900時間経過後に電極表面の不働態化が確認された。
タルと10ｇ／リットルのチタンを含む塩化タンタルと塩
化チタンの10％塩酸混合溶液を塗布し乾燥後、450 ℃に
保持したマッフル炉中で10分間焼成し、この操作を２回
繰り返して前記白金層上に10×10-3モル／ｍ2 の酸化チ
タン−酸化タンタル混合酸化物層を形成した。更に該白
金層及び酸化物層から成る中間層上に、50ｇ／リットル
のイリジウムを含む塩化イリジウムのブタノール溶液を
塗布し、500 ℃に保持したマッフル炉中で10分間焼成し
た。この操作を９回繰り返して前記中間層上に15ｇ／ｍ
2 のイリジウムを含むイリジウム酸化物から成る電極活
性物質層を形成し、電極とした。この電極を60℃、150
ｇ／リットルの硫酸電解浴中で、対極に厚さ１ｍｍの白
金板を用い、電流密度＋１Ａ／ｃｍ2 の陽分極を５分、
続いて電流密度−１Ａ／ｃｍ2 の陰分極を５分のインタ
ーバルで極性を反転させながら電解を行ったところ、50
0 時間を経過しても、電圧が安定し電極にも変化が見ら
れなかった。又新しい電極を使用し、電流密度＋３Ａ／
ｃｍ2 で極性を反転させずに連続運転を行ったところ、
900時間経過後に電極表面の不働態化が確認された。
【００１５】
【比較例１】白金層と酸化物層を形成しなかったこと以
外は実施例１と同様にして電極を作製し、実施例１と同
様の電解条件で極性反転電解を行ったところ10時間経過
後に陽分極時の不働態化が確認された。又実施例１と同
一条件で連続運転を行ったところ、 100時間経過後に電
極表面の不働態化が確認された。
外は実施例１と同様にして電極を作製し、実施例１と同
様の電解条件で極性反転電解を行ったところ10時間経過
後に陽分極時の不働態化が確認された。又実施例１と同
一条件で連続運転を行ったところ、 100時間経過後に電
極表面の不働態化が確認された。
【比較例２】中間層として酸化物層のみを形成し白金層
を形成しなかったこと以外は実施例１と同様にして電極
を作製し、実施例１と同様の電解条件で極性反転電解を
行ったところ約200 時間経過後に陽分極時の不働態化が
確認された。又実施例１と同一条件で連続運転を行った
ところ、 900時間経過しても電極に変化が見られなかっ
た。
を形成しなかったこと以外は実施例１と同様にして電極
を作製し、実施例１と同様の電解条件で極性反転電解を
行ったところ約200 時間経過後に陽分極時の不働態化が
確認された。又実施例１と同一条件で連続運転を行った
ところ、 900時間経過しても電極に変化が見られなかっ
た。
【００１６】
【表１】
【００１７】
【実施例２】中間層の形成順序を実施例１と逆にし、基
体表面に酸化物層を、次いで該酸化物層上に白金層を形
成したこと以外は実施例１と同様にして電極を作製し
た。実施例１と同一条件で極性反転電解を行ったとこ
ろ、500 時間を経過しても、電圧が安定し電極にも変化
が見られなかった。又実施例１と同一条件で連続運転を
行ったところ、900 時間を経過しても、電圧が安定し電
極にも変化が見られなかった。両実施例及び両比較例に
おける電極の電解可能時間を表１に纏めた。
体表面に酸化物層を、次いで該酸化物層上に白金層を形
成したこと以外は実施例１と同様にして電極を作製し
た。実施例１と同一条件で極性反転電解を行ったとこ
ろ、500 時間を経過しても、電圧が安定し電極にも変化
が見られなかった。又実施例１と同一条件で連続運転を
行ったところ、900 時間を経過しても、電圧が安定し電
極にも変化が見られなかった。両実施例及び両比較例に
おける電極の電解可能時間を表１に纏めた。
【００１８】
【発明の効果】本発明は、導電性電極基体上に電極活性
物質層を被覆した電解用電極において、前記基体と前記
電極活性物質層間に、白金を主成分とする白金層とチタ
ン、タンタル、ニオブ、ジルコニウム及びスズから成る
群から選択される金属の酸化物を主成分とする酸化物層
の２種類の層を含む中間層を有することを特徴とする電
解用電極である。このように本発明の電極では、前記基
体と前記電極活性物質層間に、陰分極時の基体の水素脆
化による劣化を抑制する効果を有する白金層と、陽分極
時に前記基体と被覆との界面での該基体の酸化を進行を
防止して前記基体と電極活性物質層間に強固な結合をも
たらす効果を有する酸化物層の２種類の層を含む中間層
が形成されているため、前記酸化物層により前記基体と
電極活性物質層との結合を弱くすることなく、前記白金
層により陰分極時の基体の水素脆化を防止することがで
きる。従って本発明の電極は特に陽分極と陰分極とが生
ずる電解用の電極として特に好適であり、従来の陽分極
に対する耐久性は十分有するが、陰分極に対する耐久性
は不十分な電極に代わり得る電極として種々の電解プロ
セスに適用することが可能である。
物質層を被覆した電解用電極において、前記基体と前記
電極活性物質層間に、白金を主成分とする白金層とチタ
ン、タンタル、ニオブ、ジルコニウム及びスズから成る
群から選択される金属の酸化物を主成分とする酸化物層
の２種類の層を含む中間層を有することを特徴とする電
解用電極である。このように本発明の電極では、前記基
体と前記電極活性物質層間に、陰分極時の基体の水素脆
化による劣化を抑制する効果を有する白金層と、陽分極
時に前記基体と被覆との界面での該基体の酸化を進行を
防止して前記基体と電極活性物質層間に強固な結合をも
たらす効果を有する酸化物層の２種類の層を含む中間層
が形成されているため、前記酸化物層により前記基体と
電極活性物質層との結合を弱くすることなく、前記白金
層により陰分極時の基体の水素脆化を防止することがで
きる。従って本発明の電極は特に陽分極と陰分極とが生
ずる電解用の電極として特に好適であり、従来の陽分極
に対する耐久性は十分有するが、陰分極に対する耐久性
は不十分な電極に代わり得る電極として種々の電解プロ
セスに適用することが可能である。
【００１９】そして前記中間層を構成する２種類の層は
その形成順序により効果が若干異なり、陰分極に対する
耐久性の大きい白金層を前記基体に被覆しその上に酸化
物層を被覆し、かつ電極活性物質層を形成して構成した
電極では、前記基体の陰分極時の保護がより効率的に行
われ、陽極としての寿命は若干短くなるものの頻繁に陰
分極が生ずる電解用電極として特に好適である。一方逆
に前記基体上に酸化物層−白金層−電極活性物質層の順
に被覆した電極では、陽分極時の耐蝕性を向上させる酸
化物層が直接基体上に被覆されているため陽極としての
寿命を従来の中間層を有する電極と同等以上に確保しな
がら該酸化物層上の白金層により陰分極に対する耐久性
を飛躍的に向上させた電極を得ることができる。
その形成順序により効果が若干異なり、陰分極に対する
耐久性の大きい白金層を前記基体に被覆しその上に酸化
物層を被覆し、かつ電極活性物質層を形成して構成した
電極では、前記基体の陰分極時の保護がより効率的に行
われ、陽極としての寿命は若干短くなるものの頻繁に陰
分極が生ずる電解用電極として特に好適である。一方逆
に前記基体上に酸化物層−白金層−電極活性物質層の順
に被覆した電極では、陽分極時の耐蝕性を向上させる酸
化物層が直接基体上に被覆されているため陽極としての
寿命を従来の中間層を有する電極と同等以上に確保しな
がら該酸化物層上の白金層により陰分極に対する耐久性
を飛躍的に向上させた電極を得ることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C25B 1/00 - 15/08
Claims (1)
- 【請求項１】 導電性基体上に電極活性物質層を被覆し
た電解用電極において、前記基体と前記電極活性物質層
間に、導電性基体側から順に、白金を主成分とする白金
層とチタン、タンタル、ニオブ、ジルコニウム及びスズ
から成る群から選択される金属の酸化物を主成分とする
酸化物層の２種類の層を含む中間層を有することを特徴
とする電解用電極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07348692A JP3236653B2 (ja) | 1992-02-25 | 1992-02-25 | 電解用電極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07348692A JP3236653B2 (ja) | 1992-02-25 | 1992-02-25 | 電解用電極 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05230682A JPH05230682A (ja) | 1993-09-07 |
| JP3236653B2 true JP3236653B2 (ja) | 2001-12-10 |
Family
ID=13519658
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07348692A Expired - Lifetime JP3236653B2 (ja) | 1992-02-25 | 1992-02-25 | 電解用電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3236653B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2931812B1 (ja) | 1998-04-24 | 1999-08-09 | ティーディーケイ株式会社 | 電解用電極およびその製造方法 |
| ITMI20041006A1 (it) * | 2004-05-20 | 2004-08-20 | De Nora Elettrodi Spa | Anodo per sviluppo ossigeno |
| WO2010128641A1 (ja) | 2009-05-07 | 2010-11-11 | ダイソー株式会社 | 酸素発生用陽極 |
-
1992
- 1992-02-25 JP JP07348692A patent/JP3236653B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05230682A (ja) | 1993-09-07 |
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