JPH09165689A - 電解用電極膜接合体の製造方法 - Google Patents
電解用電極膜接合体の製造方法Info
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- JPH09165689A JPH09165689A JP7324641A JP32464195A JPH09165689A JP H09165689 A JPH09165689 A JP H09165689A JP 7324641 A JP7324641 A JP 7324641A JP 32464195 A JP32464195 A JP 32464195A JP H09165689 A JPH09165689 A JP H09165689A
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Abstract
換吸着させた後、還元剤を用いて膜表面に白金金属層を
析出させて電解用電極膜接合体を製造するにあたり、イ
オン交換反応過程での塩酸の副生、蓄積による白金のイ
オン交換のばらつきを防ぎ、白金−膜接合体の品質を常
に一定に保持すること。 【解決手段】 白金イオンの供給源として白金アンミン
錯イオンと水酸化物イオンからなる錯塩を用いることに
より、イオン交換で生成するプロトンを水酸化物イオン
と反応させ、反応に無害な水のみが生成するようにす
る。
Description
れる電解用電極膜接合体の製造方法に関するものであ
り、特に固体高分子電解質膜に白金をコーティングして
なる電解用電極膜接合体の製造方法に関する。
子電解質等のカチオン交換樹脂膜と電極となるべき金属
とを接合させたものが広く用いられている。
は、例えば特公昭58−47471号公報に記載されて
いるように、カチオン交換樹脂膜に白金族の金属イオン
をイオン交換で吸着させてから水素化硼素塩水溶液で処
理して膜の表面に金属層を析出させ、更にこの膜を金属
塩とジアルキルアミンボランとを含有するアルカリ性水
溶液と接触させて膜表面の金属層を成長させることが知
られている。そして同公報には、金属イオンはアンミン
錯イオンの形態でカチオン交換樹脂に吸着させるのが好
ましい事及び金属イオンの供給源としては該金属の塩を
含有するアルカリ性水溶液を用いるのが好ましい旨記載
されている。
属塩としては、ヘキサアンミン白金テトラクロライドや
テトラアンミン白金ジクロライドが一般的に用いられて
いる。しかしながら、これら金属塩はいずれも構造中に
塩素を主成分として含んでいるため、イオン交換の過程
で塩素イオンがプロトンと結びつき塩酸を多量に生成し
てしまう。この間の反応は、次式で示される。(式中、
カチオン交換膜をR−SO3 Hで表し、金属塩としてヘ
キサアンミン白金ジクロライドを用いた場合を例にと
る。)
が進行するにつれ塩酸濃度が上昇し、ついには逆向きの
反応が支配的になる結果、所望のカチオン交換反応がお
きにくくなってしまうという問題点が有る。
題を解消できる電解用電極膜接合体の製造方法を提供す
ることを目的としている。
カチオン交換樹脂膜に白金イオンをイオン交換吸着さ
せ、次いで還元剤を用いて該膜表面に白金金属層を析出
させて電解用電極膜接合体を製造する方法において、白
金イオンの供給源として白金アンミン錯イオンと水酸化
物イオンからなる錯塩を用いた事を特徴とするものであ
る。白金イオンの供給源としてはテトラアンミン白金ジ
ハイドロオキサイド[ Pt(NH3 )4 ] (OH)2 ま
たはヘキサアンミンPtテトラハイドロオキサイド[P
t(NH3 )6 ](OH)4 が好適である。カチオン交
換樹脂膜としてはスルホン酸基またはカルボン酸基を有
する過フッ化炭化水素樹脂膜、例えばナフィオン膜(米
国デュポン社の商品名)が用いられる。還元剤として
は、水素化硼素塩、例えばナトリウムボロハイドライド
もしくはカリウムボロハイドライド等が好ましく用いら
れる。カチオン交換樹脂膜に白金イオンをイオン交換吸
着させ、次いで還元剤を用いて該膜表面に白金金属層を
析出させた後、膜上に白金もしくは別の白金族金属から
なる金属層を成長させても良い。この目的に用いる別の
白金族金属としてはイリジウムが代表的である。
する。
を用意し、2N−HCl中での煮沸と水での煮沸を行っ
てナフィオン膜をナトリウム型からプロトン型に変換す
る。ついで、この膜を白金イオン供給源の白金錯塩溶液
に浸漬する。この白金錯塩として塩素を含有しないもの
を用いる事により塩酸の発生を防止する点が本発明の最
大の特徴である。この目的のための白金錯塩を構成する
カチオンはテトラアンミン白金イオンもしくはヘキサア
ンミン白金イオン等のアンミン錯イオンが代表的であ
り、カウンターアニオンは強酸を生成しないものであれ
ば良いが、水酸化物イオンが最も相応しい。アニオンに
水酸化物イオンを用いることにより、白金イオンがカチ
オン交換樹脂膜に吸着した際に生じるプロトンと水酸化
物イオンが結合して水を生じ、酸を生成することはな
い。従って、イオン交換による白金イオンの吸着を継続
的に進行させることが可能となる。吸着によって消費さ
れた白金イオンを補充するため、必要量の上記白金錯塩
を適時供給することが望ましい。イオン交換反応過程
で、液中の白金濃度は0.0001〜0.1mol/lとする事が望ま
しい。また、反応温度は室温〜90℃の範囲で行う事が望
ましい。室温以下では交換反応の進行が遅く、90℃以上
ではアンモニア等の蒸発が起こりやすくなり、液濃度が
変化しやすいからである。
カチオン交換樹脂膜を、水素化硼素塩水溶液をはじめと
する還元剤含有液に浸漬処理すると、樹脂膜表面付近で
白金金属の析出が起こり、電解用白金電極膜接合体が形
成出来る。
もしくはイリジウム等の白金族金属層を成長させても良
い。金属層の成長には常法の膜形成方法を用いることが
出来、例えばイリジウムのハロゲン化物及びヒドラジン
を含有するメッキ浴を用いた無電解メッキによってイリ
ジウム膜を成長させる方法を取ればよい。
する。
デュポン社の商品名)の膜を2N−HClで30分煮沸
し、ついで水洗後さらに水で30分煮沸してからテトラア
ンミン白金ジハイドロオキサイド水溶液(白金濃度0.05
mol/l )に浸漬し、30℃で60分間保持した。次にこの膜
を水素化硼素ナトリウム水溶液に浸漬し、90℃で10分間
保持した。表面に白金が析出したナフィオン膜を水洗
し、乾燥後重量測定から換算したところ白金膜の厚さは
0.6μmであった。さらにこの膜をヘキサクロロイリジ
ウム酸カリウムとヒドラジンを含有するメッキ浴中に浸
漬し、pH6〜7、75℃3時間の条件でイリジウム無電
解メッキを行い、約 0.5μmのイリジウムメッキを成長
させた。この後、液中の白金濃度を分析し、濃度が0.05
mol/l となるようにテトラアンミン白金ジハイドロオキ
サイドを補充し、同様の操作を繰り返した。
金ジハイドロオキサイド塩の累積補充量が初期の塩濃度
に相当する量に達した時点を1ターンとして、ターン数
を増やしたときの白金錯体交換率を調べたところ、実施
例1の場合、5ターンを過ぎても交換率 100%を維持し
た。
ジクロライドを用いたほかは実施例1と同様にして白金
電極膜接合体を作成し、評価を行った。
ころ、1ターン目から交換率が低下し始めイオン交換膜
としての実用性を失っていき、5ターン目では交換率が
50%程度にまで至って塩破壊を起こした。なお、この間
塩酸濃度の急激な上昇が観測された。
電極膜接合体の製造方法によれば、カチオン交換樹脂膜
に白金をイオン交換吸着させる際の白金イオン供給源と
して水酸化物イオンをアニオンとするアンミン白金錯塩
を使用するため、副生成物として水しか生じないため安
定的に交換反応を進行させる事が出来るので、従来白金
イオン供給源として、塩素イオン含有錯塩を使用した場
合に問題となっていたイオン交換反応過程での塩酸の副
生、蓄積による白金のイオン交換のばらつきを防ぎ、白
金−膜接合体の品質を常に一定に保持し得る利点を持
つ。
Claims (4)
- 【請求項1】 カチオン交換樹脂膜に白金イオンをイオ
ン交換吸着させ、次いで還元剤を用いて該膜表面に白金
金属層を析出させて電解用電極膜接合体を製造する方法
において、白金イオンの供給源として白金アンミン錯イ
オンと水酸化物イオンからなる錯塩を用いた事を特徴と
する電解用電極膜接合体の製造方法。 - 【請求項2】 白金イオンの供給源が、テトラアンミン
白金ジハイドロオキサイド[Pt(NH3 )4 ] (O
H)2 またはヘキサアンミンPtテトラハイドロオキサ
イド[Pt(NH3 )6 ] (OH)4 である請求項1に
記載の電解用電極膜接合体の製造方法。 - 【請求項3】 カチオン交換樹脂膜が、スルホン酸基ま
たはカルボン酸基を有する過フッ化炭化水素樹脂膜であ
る請求項1また請求項2に記載の電解用電極膜接合体の
製造方法。 - 【請求項4】 カチオン交換樹脂膜に白金イオンをイオ
ン交換吸着させ、次いで還元剤を用いて該膜表面に白金
金属層を析出させた後、膜上に白金もしくは別の白金族
金属からなる金属層を成長させる請求項1乃至請求項3
に記載の電解用電極膜接合体の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32464195A JP3539520B2 (ja) | 1995-12-13 | 1995-12-13 | 電解用電極膜接合体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32464195A JP3539520B2 (ja) | 1995-12-13 | 1995-12-13 | 電解用電極膜接合体の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09165689A true JPH09165689A (ja) | 1997-06-24 |
JP3539520B2 JP3539520B2 (ja) | 2004-07-07 |
Family
ID=18168103
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP32464195A Expired - Lifetime JP3539520B2 (ja) | 1995-12-13 | 1995-12-13 | 電解用電極膜接合体の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3539520B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008293737A (ja) * | 2007-05-23 | 2008-12-04 | Toyota Central R&D Labs Inc | 固体高分子型燃料電池 |
WO2018084220A1 (ja) * | 2016-11-04 | 2018-05-11 | 株式会社日本トリム | 固体高分子膜電極 |
CN114349081A (zh) * | 2021-12-22 | 2022-04-15 | 昆明贵金属研究所 | 一种六氨合铂化合物、制备方法及其在首饰表面镀铂中的应用 |
-
1995
- 1995-12-13 JP JP32464195A patent/JP3539520B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008293737A (ja) * | 2007-05-23 | 2008-12-04 | Toyota Central R&D Labs Inc | 固体高分子型燃料電池 |
WO2018084220A1 (ja) * | 2016-11-04 | 2018-05-11 | 株式会社日本トリム | 固体高分子膜電極 |
JP2018090905A (ja) * | 2016-11-04 | 2018-06-14 | 株式会社日本トリム | 固体高分子膜電極 |
CN114349081A (zh) * | 2021-12-22 | 2022-04-15 | 昆明贵金属研究所 | 一种六氨合铂化合物、制备方法及其在首饰表面镀铂中的应用 |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP3539520B2 (ja) | 2004-07-07 |
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