JPS6012429B2 - 水を電解する方法 - Google Patents
水を電解する方法Info
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- JPS6012429B2 JPS6012429B2 JP57203640A JP20364082A JPS6012429B2 JP S6012429 B2 JPS6012429 B2 JP S6012429B2 JP 57203640 A JP57203640 A JP 57203640A JP 20364082 A JP20364082 A JP 20364082A JP S6012429 B2 JPS6012429 B2 JP S6012429B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は水を電解する方法、特には陽極触媒イオン交換
膜接合体を用いて低電圧で水を電解する方法に関する。
膜接合体を用いて低電圧で水を電解する方法に関する。
水素は、最近のエネルギー事情を反映し石油に代る新し
いエネルギー源として多方面から注目されている。そし
て、水素の工業的製造方法としては大別して水電解法と
コークスや石油のガス化法が挙げられる。前者の方法は
、原料として入手し易い水が用いられる反面、多数の電
解設備が必要なこと、電流の過不足に対する適応性が不
充分であること、電解液の炭酸化による劣化や床面積、
設備費などに多くの問題が残されている。他方、後者の
方法は一般に操作が煩雑であると共に設備もかなり大型
なものが要求され、設備費がかなりかかるなどの問題が
ある。上記の問題を解決する手段として、腸イオン交換
膜を用い電解槽で水を電解し、水素を製造する方法が最
近提案されている。
いエネルギー源として多方面から注目されている。そし
て、水素の工業的製造方法としては大別して水電解法と
コークスや石油のガス化法が挙げられる。前者の方法は
、原料として入手し易い水が用いられる反面、多数の電
解設備が必要なこと、電流の過不足に対する適応性が不
充分であること、電解液の炭酸化による劣化や床面積、
設備費などに多くの問題が残されている。他方、後者の
方法は一般に操作が煩雑であると共に設備もかなり大型
なものが要求され、設備費がかなりかかるなどの問題が
ある。上記の問題を解決する手段として、腸イオン交換
膜を用い電解槽で水を電解し、水素を製造する方法が最
近提案されている。
本発明はこのような陽イオン交換膜を用いる水電解法に
おいて特にラネーニッケル、ラネ−ベルト系三成分合金
を陽極用電極触媒として腸イオン交換膜に接合したもの
を用いて水を電解する方法を発明の要旨とするものであ
る。
おいて特にラネーニッケル、ラネ−ベルト系三成分合金
を陽極用電極触媒として腸イオン交換膜に接合したもの
を用いて水を電解する方法を発明の要旨とするものであ
る。
通常卑金属系電極触媒としてはニッケル、ニッケル多孔
体、ニッケル複合酸化物などが用いられる。
体、ニッケル複合酸化物などが用いられる。
たとえば、本発明者等が既に提案した特藤昭５６一８２
５４２号で開示される電極は、それまでに知られた電極
に比べて低酸素過電圧化及びその耐久性に関し、大きな
効果を持つものである。しかしながら本発明者等は、更
に詳細に検討を加えた結果、上記電極もある場合には、
必ずしも耐久性が充分でない場合のあることを見出し、
この解決のため鋭意努力した結果本発明を見出すに至っ
たものである。さらにまた本発明は従来電極にくらべて
低い酸素過電圧を有する電極を発明のもう一つの主旨と
するものである。
５４２号で開示される電極は、それまでに知られた電極
に比べて低酸素過電圧化及びその耐久性に関し、大きな
効果を持つものである。しかしながら本発明者等は、更
に詳細に検討を加えた結果、上記電極もある場合には、
必ずしも耐久性が充分でない場合のあることを見出し、
この解決のため鋭意努力した結果本発明を見出すに至っ
たものである。さらにまた本発明は従来電極にくらべて
低い酸素過電圧を有する電極を発明のもう一つの主旨と
するものである。
また本発明は電解触媒とイオン膜との直接接合体の場合
にもニッケル系触媒が有する同様な欠点が見出されるの
で本改善が効果的である。
にもニッケル系触媒が有する同様な欠点が見出されるの
で本改善が効果的である。
タ イオン膜の各側に電極触媒を付着接合せしめて水電
解を行ういわゆるＳＦＥ電解はすでに述べたように従来
のァスベストを隔膜として用いる方法に代替し得る新し
い省エネルギータイプの水素製造法である。
解を行ういわゆるＳＦＥ電解はすでに述べたように従来
のァスベストを隔膜として用いる方法に代替し得る新し
い省エネルギータイプの水素製造法である。
そしてこの型の電解方式においては極として上述の如き
低酸素過電圧陽極が好ましく用いられるが、上記電解運
転により酸素過電圧の上昇することが認められた。本発
明者等はこの現象について深く追求した結果、電極活性
成分であるフネーニツケル粒子あるいはラネーコバルト
粒子のニッケルあるいはコバルトが水酸化ニッケルある
いは水酸化コバルトに変質することにより電極活性が劣
化する（即ち、酸素過電圧が上昇する）ことを見出した
もので、この変質を防止するのに、ニッケル、コバルト
等の第一の成分とアルミニウム、亜鉛、マグネシウム、
シリコン等の第二の成分とからなる公知の金属粒子に第
三の貴金属、レニウムから選ばれる成分を含有せしめる
ことが著しい効果をもたらすこと並びに酸素過電圧低減
の効果が顕著であることを見出し、本発明を完成したも
ので、本発明はイオン交換膜上にニッケル及び／又はコ
バルトからなる成分Ｘ？アルミニウム、亜鉛、マグネシ
ウム、シリコンから選ばれる成分Ｙ及び貴金属、レニウ
ムから選ばれる成分Ｚからなる合金であって成分×，Ｙ
，Ｚが第１図の点Ａ，Ｂ，Ｃ及びＤで囲まれる範囲にあ
る合金の粒子を陽極として付着してなるイオン交換膜、
電極接合体を該粒子が陽極室側に面するように電解槽に
配置して水を電解する方法を要旨とするものである。こ
こで貴金属とは、周知の如く、金、銀及び白金属金属（
即ち、白金、ロジウム、ルテニウム、パラジウム、イリ
ジウム）を意味するものである。
低酸素過電圧陽極が好ましく用いられるが、上記電解運
転により酸素過電圧の上昇することが認められた。本発
明者等はこの現象について深く追求した結果、電極活性
成分であるフネーニツケル粒子あるいはラネーコバルト
粒子のニッケルあるいはコバルトが水酸化ニッケルある
いは水酸化コバルトに変質することにより電極活性が劣
化する（即ち、酸素過電圧が上昇する）ことを見出した
もので、この変質を防止するのに、ニッケル、コバルト
等の第一の成分とアルミニウム、亜鉛、マグネシウム、
シリコン等の第二の成分とからなる公知の金属粒子に第
三の貴金属、レニウムから選ばれる成分を含有せしめる
ことが著しい効果をもたらすこと並びに酸素過電圧低減
の効果が顕著であることを見出し、本発明を完成したも
ので、本発明はイオン交換膜上にニッケル及び／又はコ
バルトからなる成分Ｘ？アルミニウム、亜鉛、マグネシ
ウム、シリコンから選ばれる成分Ｙ及び貴金属、レニウ
ムから選ばれる成分Ｚからなる合金であって成分×，Ｙ
，Ｚが第１図の点Ａ，Ｂ，Ｃ及びＤで囲まれる範囲にあ
る合金の粒子を陽極として付着してなるイオン交換膜、
電極接合体を該粒子が陽極室側に面するように電解槽に
配置して水を電解する方法を要旨とするものである。こ
こで貴金属とは、周知の如く、金、銀及び白金属金属（
即ち、白金、ロジウム、ルテニウム、パラジウム、イリ
ジウム）を意味するものである。
ここで、第１図は、ニッケル及び／又はコバルトからな
る成分Ｘ，アルミニウム、亜鉛、マグネシウム、シリコ
ンから選ばれる成分Ｙ及び貴金属、レニウムから選ばれ
る成分Ｚの三成分ダイヤグラムであって、本発明電極触
媒活性合金組成は第１図の点Ａ，Ｂ，Ｃ及びＤで囲まれ
る範囲のものであることが必要である。
る成分Ｘ，アルミニウム、亜鉛、マグネシウム、シリコ
ンから選ばれる成分Ｙ及び貴金属、レニウムから選ばれ
る成分Ｚの三成分ダイヤグラムであって、本発明電極触
媒活性合金組成は第１図の点Ａ，Ｂ，Ｃ及びＤで囲まれ
る範囲のものであることが必要である。
好ましくは、Ａ，Ｂ，Ｂ，Ｆの範囲である。ここで点Ａ
，Ｂ，Ｃ，Ｄの（×，Ｙ，Ｚ）成分の量は重量％で各々
、Ａ（９９．６，０，０．４），Ｂ（７９．６，２０，
０．４），Ｃ（４０，２０，４０），Ｄ（４０，０，６
０）であり、また、点Ａ，Ｂ，Ｅ，Ｆの（×，Ｙ，Ｚ）
成分の量は、重量％で各々、Ａ（９９．６，０，０．４
），８（７９．６，２０，０．４），Ｅ（６０，２０，
２０），Ｆ（８０，０，２０）である。
，Ｂ，Ｃ，Ｄの（×，Ｙ，Ｚ）成分の量は重量％で各々
、Ａ（９９．６，０，０．４），Ｂ（７９．６，２０，
０．４），Ｃ（４０，２０，４０），Ｄ（４０，０，６
０）であり、また、点Ａ，Ｂ，Ｅ，Ｆの（×，Ｙ，Ｚ）
成分の量は、重量％で各々、Ａ（９９．６，０，０．４
），８（７９．６，２０，０．４），Ｅ（６０，２０，
２０），Ｆ（８０，０，２０）である。
本発明の効果は合金組成の１成分として貴金属、レニウ
ムから選ばれる成分が包含されることによるものである
が、何故に、これらの成分の包含がニッケルまたはコバ
ルトの水酸化物生成を阻止しうるのか詳細については未
だ解明されていない。しかしながら、本発明者等は、こ
れらの成分の内でも白金、ロジウム、ルテニウムが本発
明の効果を奏するのに最適であるとの知見を得ている。
即ち、金属の内でも、白金、ロジウム、ルテニウムを用
いる時には、本電極触媒イオン交換膜接合体はより厳し
い環境条件においてもより長期にわたって特段に低い酸
素過電圧を維持することができる。本発明に用いる接合
体の陽極の合金が第１図のＡＢＣＤで囲まれる組成を有
することがよいのは、上記範囲以外の組成の合金では、
長期にわたって酸素過電圧を低く維持できなかったり、
酸素過電圧自体が初期より高かったり、あるいは、貴金
属、レニウムの成分をこの範囲に越えて多量に含有せし
めても、期待される低酸素過電圧や、耐久性はほとんど
変らないことによる。
ムから選ばれる成分が包含されることによるものである
が、何故に、これらの成分の包含がニッケルまたはコバ
ルトの水酸化物生成を阻止しうるのか詳細については未
だ解明されていない。しかしながら、本発明者等は、こ
れらの成分の内でも白金、ロジウム、ルテニウムが本発
明の効果を奏するのに最適であるとの知見を得ている。
即ち、金属の内でも、白金、ロジウム、ルテニウムを用
いる時には、本電極触媒イオン交換膜接合体はより厳し
い環境条件においてもより長期にわたって特段に低い酸
素過電圧を維持することができる。本発明に用いる接合
体の陽極の合金が第１図のＡＢＣＤで囲まれる組成を有
することがよいのは、上記範囲以外の組成の合金では、
長期にわたって酸素過電圧を低く維持できなかったり、
酸素過電圧自体が初期より高かったり、あるいは、貴金
属、レニウムの成分をこの範囲に越えて多量に含有せし
めても、期待される低酸素過電圧や、耐久性はほとんど
変らないことによる。
上述の合金が粒子の場合、平均粒径は、電極表面の多孔
性度及び後述する電極製造の際の粒子の分散性にも関係
するが、０．１仏〜１００仏であれば充分である。
性度及び後述する電極製造の際の粒子の分散性にも関係
するが、０．１仏〜１００仏であれば充分である。
上記範囲中、電極表面の多孔性等の点から、好ましくは
０．１山〜５０仏，更に好ましくは０．１仏〜１０ムで
ある。
０．１山〜５０仏，更に好ましくは０．１仏〜１０ムで
ある。
更に本発明の合金の層は、電極のより低い酸素過電圧を
達成するため、表面多孔性であることが好ましい。
達成するため、表面多孔性であることが好ましい。
更には粒子内部まで多孔性になっていることが好ましい
。多孔性の程度は、その程度がかなり大きい程好ましい
が、過度に多孔性にすると粒子の機械的強度が低下する
為多孔度（ｐｏｒｏｓｉｔｙ）が２０〜９０％にするこ
とが好ましい。
。多孔性の程度は、その程度がかなり大きい程好ましい
が、過度に多孔性にすると粒子の機械的強度が低下する
為多孔度（ｐｏｒｏｓｉｔｙ）が２０〜９０％にするこ
とが好ましい。
上記範囲中更に好ましくは、３５〜８５％，特に好まし
くは５０〜８０％である。なお、上記多孔度とは、公知
の窒素吸着法水置換法によって測定される値である。多
孔性にする方法としては種々の方法が採用できるが、合
金粒子を例えば成分Ｘ，Ｙ，Ｚからなる合金から、成分
Ｙの金属の一部又は全部を除去して多孔性にする方法が
好ましい。かかる場合、成分×，Ｙ，Ｚが所定割合に均
一に配合された合金を苛性アルカリ処理して、成分Ｙの
金属の少くとも一部を除去せしめる方法が特に好ましい
。
くは５０〜８０％である。なお、上記多孔度とは、公知
の窒素吸着法水置換法によって測定される値である。多
孔性にする方法としては種々の方法が採用できるが、合
金粒子を例えば成分Ｘ，Ｙ，Ｚからなる合金から、成分
Ｙの金属の一部又は全部を除去して多孔性にする方法が
好ましい。かかる場合、成分×，Ｙ，Ｚが所定割合に均
一に配合された合金を苛性アルカリ処理して、成分Ｙの
金属の少くとも一部を除去せしめる方法が特に好ましい
。
本発明に用いる陽極の場合、アルカリ水溶液を水電解し
て水素を製造する場合必ずしも電解槽に装着される前に
苛性アルカリで処理する必要はなく、使用される陽極液
が苛性アルカリ条件であるため、電解中に徐々に成分Ｙ
の金属が除去され、目的の陽極となりうる。また、本発
明の場合、金属粒子としては、ニッケル及び／又はコバ
ルトからなる成分Ｘ，アルミニウム、亜鉛、マグネシウ
ム、シリコンから選ばれる成分Ｙ及び貴金属、レニウム
から選ばれる成分Ｚが第２図の点Ａ′，Ｂ′，〇及び〇
で囲まれる範囲の合金であることが必要である。
て水素を製造する場合必ずしも電解槽に装着される前に
苛性アルカリで処理する必要はなく、使用される陽極液
が苛性アルカリ条件であるため、電解中に徐々に成分Ｙ
の金属が除去され、目的の陽極となりうる。また、本発
明の場合、金属粒子としては、ニッケル及び／又はコバ
ルトからなる成分Ｘ，アルミニウム、亜鉛、マグネシウ
ム、シリコンから選ばれる成分Ｙ及び貴金属、レニウム
から選ばれる成分Ｚが第２図の点Ａ′，Ｂ′，〇及び〇
で囲まれる範囲の合金であることが必要である。
なお、第２図におけるＡ′，Ｂ′，〇，〇の合金成分（
×，Ｙ，Ｚ）は重量％で各々、Ａ′（５９．８，４０，
０．２），Ｂ′（３９．８，６０，０．２），Ｃ′（５
，６０，３５），〇（１２，４０，４８）である。
×，Ｙ，Ｚ）は重量％で各々、Ａ′（５９．８，４０，
０．２），Ｂ′（３９．８，６０，０．２），Ｃ′（５
，６０，３５），〇（１２，４０，４８）である。
さらに好ましい範囲としては、Ａ′，Ｂ′，８，Ｆ′で
あって、Ａ：（５９．８，４０，０．２），Ｂ′：（３
９．８，６０，０．２），Ｅ′：（３０，６０，１０）
Ｆ′：（５０，４０，１０）である。
あって、Ａ：（５９．８，４０，０．２），Ｂ′：（３
９．８，６０，０．２），Ｅ′：（３０，６０，１０）
Ｆ′：（５０，４０，１０）である。
その理由は、この範囲をはずれるとアルカリ易客金属良
Ｐち成分Ｙの溶解抽出後の電極触媒としての活性が充分
でないためである。あるいはまた、貴金属成分量が本範
囲を相当に越えても、酸素過電圧の低減効果や耐久性が
格段に向上するものではない等のためである。
Ｐち成分Ｙの溶解抽出後の電極触媒としての活性が充分
でないためである。あるいはまた、貴金属成分量が本範
囲を相当に越えても、酸素過電圧の低減効果や耐久性が
格段に向上するものではない等のためである。
上記金属粒子の組成の組合せとしては各種のものが使用
でき、その代表的なものとしては、Ｎｉ−Ｎ−Ｐｔ，Ｎ
ｉ一Ｎ−Ｒｈ，Ｎｉ−ＡＩ−Ｒｕ，Ｎｉ‐Ｚｎ−Ｐｔ，
Ｎｉ−Ｚｎ−Ｒｈ，Ｎｉ一Ｚｎ一Ｒり Ｎｉ−Ｓｉ−Ｐ
ｔ，Ｎｉ−Ｓｉ−Ｒｈ，Ｎｉ−Ｓｉ−Ｒｕ，Ｃｏ−山一
ＰＬＣｏ−ＡＩ−Ｒｈ，Ｃｏ一ＡＩ−Ｒｕ，Ｃｏ−Ｚｎ
一Ｐｔ，Ｃｏ一Ｚｎ一Ｒｈ，Ｃｏ−Ｚｎ−Ｒｕ，Ｃｏ−
ｓｉ−Ｐｔ，Ｃｏ一Ｓｉ−Ｒｈ，Ｃｏ−Ｓｉ−Ｒｕ，Ｎ
ｉ−Ｍｇ−Ｐ１，Ｎｉ−Ｍｇ−Ｒｈ，Ｎｉ−Ｍｇ−Ｒｕ
，Ｃｏ−Ｍｇ−Ｐｔ，Ｃｏ−Ｍｇ−Ｒｈ，Ｃｏ−Ｍｇ−
Ｒｕなどが考えられる。
でき、その代表的なものとしては、Ｎｉ−Ｎ−Ｐｔ，Ｎ
ｉ一Ｎ−Ｒｈ，Ｎｉ−ＡＩ−Ｒｕ，Ｎｉ‐Ｚｎ−Ｐｔ，
Ｎｉ−Ｚｎ−Ｒｈ，Ｎｉ一Ｚｎ一Ｒり Ｎｉ−Ｓｉ−Ｐ
ｔ，Ｎｉ−Ｓｉ−Ｒｈ，Ｎｉ−Ｓｉ−Ｒｕ，Ｃｏ−山一
ＰＬＣｏ−ＡＩ−Ｒｈ，Ｃｏ一ＡＩ−Ｒｕ，Ｃｏ−Ｚｎ
一Ｐｔ，Ｃｏ一Ｚｎ一Ｒｈ，Ｃｏ−Ｚｎ−Ｒｕ，Ｃｏ−
ｓｉ−Ｐｔ，Ｃｏ一Ｓｉ−Ｒｈ，Ｃｏ−Ｓｉ−Ｒｕ，Ｎ
ｉ−Ｍｇ−Ｐ１，Ｎｉ−Ｍｇ−Ｒｈ，Ｎｉ−Ｍｇ−Ｒｕ
，Ｃｏ−Ｍｇ−Ｐｔ，Ｃｏ−Ｍｇ−Ｒｈ，Ｃｏ−Ｍｇ−
Ｒｕなどが考えられる。
この中でも特に好ましい組合せは、Ｎｉ−ＡＩ−Ｐｔ，
Ｎｉ−山一Ｒｈ，Ｎｉ−Ｎ−Ｒｕ，Ｃｏ−ＡＩ−Ｐｔ，
Ｃｏ一Ｎ一Ｒｈ，Ｃｏ一ＡＩ一Ｒｕである。
Ｎｉ−山一Ｒｈ，Ｎｉ−Ｎ−Ｒｕ，Ｃｏ−ＡＩ−Ｐｔ，
Ｃｏ一Ｎ一Ｒｈ，Ｃｏ一ＡＩ一Ｒｕである。
本発明においては上記の如き合金粒子をイオン交換膜上
に接合するわけであるが、この接合についは特別に限定
されることは必要でなく、例えば特関昭５４一１１２３
班号公報で開示されるような方法が好ましく用いられう
る。また、苛性アルカリ処理の条件は、出発合金の組成
によっても異るが、後述するような組成の合金の場合、
苛性アルカリ濃度（ＮａＯＨ換算）１０〜３５重量％の
１０〜１００℃水溶液に０．５〜３餌寺間浸贋すること
が好ましい。
に接合するわけであるが、この接合についは特別に限定
されることは必要でなく、例えば特関昭５４一１１２３
班号公報で開示されるような方法が好ましく用いられう
る。また、苛性アルカリ処理の条件は、出発合金の組成
によっても異るが、後述するような組成の合金の場合、
苛性アルカリ濃度（ＮａＯＨ換算）１０〜３５重量％の
１０〜１００℃水溶液に０．５〜３餌寺間浸贋すること
が好ましい。
この理由は、成分Ｙはなるべく除去しやすくすることを
条件として選定したものである。また、成分Ｚは上記ア
ルカリ処理によって除去されないものである。
条件として選定したものである。また、成分Ｚは上記ア
ルカリ処理によって除去されないものである。
かくして、得られた電極イオン膜接合体は、その後必要
に応じ、苛性アルカリ処理（例えば苛性アルカリ水溶液
に浸薄する）して、合金粒子中の成分Ｙの金属の少なく
とも一部を溶出除去せしめ、該粒子を多孔性にする。
に応じ、苛性アルカリ処理（例えば苛性アルカリ水溶液
に浸薄する）して、合金粒子中の成分Ｙの金属の少なく
とも一部を溶出除去せしめ、該粒子を多孔性にする。
かかる場合の条件は前述の通りである。
又、前述した成分×，Ｙ，Ｚの合金を採用した場合、上
述したような苛性アルカリ処理を行うことが好ましいが
、かかる合金を付着した接合体を苛性アルカリ処理をせ
ず、そのまま塩化アルカリ電解槽に取り付け、実際に電
解を行なってもよい。
述したような苛性アルカリ処理を行うことが好ましいが
、かかる合金を付着した接合体を苛性アルカリ処理をせ
ず、そのまま塩化アルカリ電解槽に取り付け、実際に電
解を行なってもよい。
かかる場合、電解の過程で成分Ｙの金属が溶出し、電極
の過電圧が低下する。
の過電圧が低下する。
ただし、該溶出した成分Ｙの金属イオンによって、生成
苛性アルカル水溶液が若干汚染されるが、一般には問題
となることはない。尚本発明の場合、陰極として使用す
る電極触媒は、特に限定されることなく、陰極触媒とし
て有効である各種貴金属、例えばルテニウム、ロジウム
、イリジウム、白金などでよい。
苛性アルカル水溶液が若干汚染されるが、一般には問題
となることはない。尚本発明の場合、陰極として使用す
る電極触媒は、特に限定されることなく、陰極触媒とし
て有効である各種貴金属、例えばルテニウム、ロジウム
、イリジウム、白金などでよい。
さらにはニッケル系電極触媒でもよい。これらが膜に直
後接合されていてもよく、別の芯体上に各種の方法、た
とえば浸漁法、化学メッキ法、電気メッキ法、曙霧法な
どによって結合された電極体を用いてもよい。これらは
本水電解法においては水素過電圧がなるべく低いことが
好ましいことはいうまでもない。また本発明に用いる陽
イオン交換膜としては公知の含フッ素系腸イオン交換膜
が使用されうるがなかでもイオン交換基としてカルボン
酸基を有するパーフルオロフッ化カーボン膜（例えば特
閥昭５１一１４０８９叫号、特開昭５２−４８５９８号
に開示されるもの）が耐久性、低電解電圧の観点から特
に好ましい。つぎに本発明の実施例を説明する。
後接合されていてもよく、別の芯体上に各種の方法、た
とえば浸漁法、化学メッキ法、電気メッキ法、曙霧法な
どによって結合された電極体を用いてもよい。これらは
本水電解法においては水素過電圧がなるべく低いことが
好ましいことはいうまでもない。また本発明に用いる陽
イオン交換膜としては公知の含フッ素系腸イオン交換膜
が使用されうるがなかでもイオン交換基としてカルボン
酸基を有するパーフルオロフッ化カーボン膜（例えば特
閥昭５１一１４０８９叫号、特開昭５２−４８５９８号
に開示されるもの）が耐久性、低電解電圧の観点から特
に好ましい。つぎに本発明の実施例を説明する。
実施例 １〜１２
表１に示す組成の合金粉末（５００メッシュパス）を調
製し、これの１５のこ対し、メチルセルロース２５夕を
加え４５分間混練し、更にシクロヘキサノール３ｃｃ，
シクロヘキサノン１ｃｃを加え、１９分間混練し、触媒
ペーストを得た。
製し、これの１５のこ対し、メチルセルロース２５夕を
加え４５分間混練し、更にシクロヘキサノール３ｃｃ，
シクロヘキサノン１ｃｃを加え、１９分間混練し、触媒
ペーストを得た。
ＣＦ２＝ＣＦ２とＣＦ２：ＣＦ○（ＣＦ２）３ＣＯＯＣ
Ｍとの共重合体でイオン交換容量１．９ｈｅｑ／タ樹脂
、膜厚１５０仏の陽イオン交換膜の片面に上言己の合金
粉末をそれぞれ１．０ｍｇ／のスクリーン印刷機で塗布
した。イオン膜の他の側には別に調製したルテニウム黒
を３の９′地塗布した。
Ｍとの共重合体でイオン交換容量１．９ｈｅｑ／タ樹脂
、膜厚１５０仏の陽イオン交換膜の片面に上言己の合金
粉末をそれぞれ１．０ｍｇ／のスクリーン印刷機で塗布
した。イオン膜の他の側には別に調製したルテニウム黒
を３の９′地塗布した。
つぎにこれを１５０ｑｏ，２５０ｋ９／めで１０分間プ
レスした。８０３０，１５％ＫＯＨ水溶液で２畑時間加
水分解した。
レスした。８０３０，１５％ＫＯＨ水溶液で２畑時間加
水分解した。
ここで電極触媒の一部を剥離して組成分析した。つぎに
Ｎｉメッシュを集電体として用い、ルテニウム黒側を陰
極として１５％ＫＯＨ，１１０℃，１００Ａ／ｄあの条
件下に３０日間電解を行った。各電極触媒の初期酸素過
電圧と３０日後の酸素過電圧ならびにイオン膜の加水分
解後の電極触媒組成を表１に示す。
Ｎｉメッシュを集電体として用い、ルテニウム黒側を陰
極として１５％ＫＯＨ，１１０℃，１００Ａ／ｄあの条
件下に３０日間電解を行った。各電極触媒の初期酸素過
電圧と３０日後の酸素過電圧ならびにイオン膜の加水分
解後の電極触媒組成を表１に示す。
表１
比較例 １〜２
Ｎｉ−ＡＩおよびＣｏ−ＡＩ合金粉末を実施例１〜１２
に使用したと同様の方法でイオン膜に接合した。
に使用したと同様の方法でイオン膜に接合した。
得られた電極触媒−イオン膜接合体上の金属粒子を一部
剥離してその組成を調べた。実施例１〜１２と同様の試
験を行って性能を評価した。
剥離してその組成を調べた。実施例１〜１２と同様の試
験を行って性能を評価した。
酸素過電圧の変化を表２に示す。比較例 ３〜６
合金粉末の組成を表２の比較例３〜６に示すものに変え
た以外は実施例と同様に電極触媒−イオン膜接合体を作
製した。
た以外は実施例と同様に電極触媒−イオン膜接合体を作
製した。
実施例と同様にして行った試験結果を表２に示す。比較
例３〜４はＲｈやｌｒの合金をある程度以上に増しても
特段の性能の向上は見られないことを示しており、比較
例５，６は原料粉末の組成が適切な範囲を外れているた
め当初より酸素過電圧が高いことを示している。
例３〜４はＲｈやｌｒの合金をある程度以上に増しても
特段の性能の向上は見られないことを示しており、比較
例５，６は原料粉末の組成が適切な範囲を外れているた
め当初より酸素過電圧が高いことを示している。
表２
第１図は、×＝Ｎｉ又はＣｏ，Ｙ＝Ｎ，Ｚｎ，Ｍｇ又は
Ｓｉ，Ｚ＝貴金属又はしニウムの３成分からなるダイヤ
グラムで点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄで囲まれる範囲の組成は本発
明電極触媒ーィオン交換膜の活性陽極粒子の合金の組成
を示す。 第２図は、×：Ｎｉ又はＣｏ，Ｙ＝ＡＩ，Ｚｎ，Ｍｇ又
はＳｉ，Ｚ＝貴金属又はしニウムの３成分からなるダイ
ヤグラムで点Ａ′，８，〇，〇で囲まれる範囲の組成は
、本発明方法に使用される電極活性のある合金の組成範
囲を示す。才／脇 了ｚ斑
Ｓｉ，Ｚ＝貴金属又はしニウムの３成分からなるダイヤ
グラムで点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄで囲まれる範囲の組成は本発
明電極触媒ーィオン交換膜の活性陽極粒子の合金の組成
を示す。 第２図は、×：Ｎｉ又はＣｏ，Ｙ＝ＡＩ，Ｚｎ，Ｍｇ又
はＳｉ，Ｚ＝貴金属又はしニウムの３成分からなるダイ
ヤグラムで点Ａ′，８，〇，〇で囲まれる範囲の組成は
、本発明方法に使用される電極活性のある合金の組成範
囲を示す。才／脇 了ｚ斑
Claims (1)
- １ イオン交換膜上に、ニツケル及び／又はコバルトか
らなる成分Ｘ，アルミニウム、亜鉛、マグネシウム、シ
リコンから選ばれる成分Ｙ及び貴金属、レニウムから選
ばれる成分Ｚからなる合金であって成分Ｘ，Ｙ，Ｚが第
１図の点Ａ，Ｂ，Ｃ及びＤで囲まれる範囲にある合金の
粒子を陽極として付着してなるイオン交換膜、電極接合
体を該粒子が陽極室側に面するように電解槽に配置して
水を電解する方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57203640A JPS6012429B2 (ja) | 1982-11-22 | 1982-11-22 | 水を電解する方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57203640A JPS6012429B2 (ja) | 1982-11-22 | 1982-11-22 | 水を電解する方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5993891A JPS5993891A (ja) | 1984-05-30 |
| JPS6012429B2 true JPS6012429B2 (ja) | 1985-04-01 |
Family
ID=16477390
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57203640A Expired JPS6012429B2 (ja) | 1982-11-22 | 1982-11-22 | 水を電解する方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6012429B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020122172A (ja) * | 2019-01-29 | 2020-08-13 | 国立研究開発法人理化学研究所 | 水電気分解用積層体及びそれを用いた水電気分解装置 |
-
1982
- 1982-11-22 JP JP57203640A patent/JPS6012429B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5993891A (ja) | 1984-05-30 |
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