JPS61295386A - 電気分解用カソ−ドおよび該カソ−ドの製造方法 - Google Patents
電気分解用カソ−ドおよび該カソ−ドの製造方法Info
- Publication number
- JPS61295386A JPS61295386A JP61148032A JP14803286A JPS61295386A JP S61295386 A JPS61295386 A JP S61295386A JP 61148032 A JP61148032 A JP 61148032A JP 14803286 A JP14803286 A JP 14803286A JP S61295386 A JPS61295386 A JP S61295386A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layers
- metal
- cathode
- oxide
- coating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B11/00—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for
- C25B11/04—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for characterised by the material
- C25B11/051—Electrodes formed of electrocatalysts on a substrate or carrier
- C25B11/073—Electrodes formed of electrocatalysts on a substrate or carrier characterised by the electrocatalyst material
- C25B11/091—Electrodes formed of electrocatalysts on a substrate or carrier characterised by the electrocatalyst material consisting of at least one catalytic element and at least one catalytic compound; consisting of two or more catalytic elements or catalytic compounds
- C25B11/093—Electrodes formed of electrocatalysts on a substrate or carrier characterised by the electrocatalyst material consisting of at least one catalytic element and at least one catalytic compound; consisting of two or more catalytic elements or catalytic compounds at least one noble metal or noble metal oxide and at least one non-noble metal oxide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B11/00—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for
- C25B11/04—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for characterised by the material
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
- Inert Electrodes (AREA)
- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は電気分解に使用する新規なカソードに関するも
のである。本発明はまた、そのようなカソードの製造方
法に関するものである。更に本発明は特に、アルカリ金
属ハライド水溶液の電気分解に使用されるカソードに関
するものであり、前記カソードは、特に稼動電位が低い
値であることおよび時間に対する電気化学的挙動の安定
性の点において注目すべきものである。
のである。本発明はまた、そのようなカソードの製造方
法に関するものである。更に本発明は特に、アルカリ金
属ハライド水溶液の電気分解に使用されるカソードに関
するものであり、前記カソードは、特に稼動電位が低い
値であることおよび時間に対する電気化学的挙動の安定
性の点において注目すべきものである。
前記カソードは陰極基板を種々の活性物質で被覆するこ
とにより得られる活性化された金属カソードの群に属し
、かつ意図された目的は、本質的にはアルカリ性媒質に
おける水素過電圧を低下させることである。
とにより得られる活性化された金属カソードの群に属し
、かつ意図された目的は、本質的にはアルカリ性媒質に
おける水素過電圧を低下させることである。
英国特許第１．５１１．７１９号においては、金属基板
、コバルト被覆層およびルテニウムの第２被覆層より成
るカソードが記載されている。
、コバルト被覆層およびルテニウムの第２被覆層より成
るカソードが記載されている。
米国特許第４．１００．０４９号においては、基板およ
び貴金属酸化物と半導体金属酸化物、特に酸化ジルコニ
ウムとの混合物からなる被覆層を含むカソードが記載さ
れている。
び貴金属酸化物と半導体金属酸化物、特に酸化ジルコニ
ウムとの混合物からなる被覆層を含むカソードが記載さ
れている。
例えば、ニッケルを含む基板上に、ニッケルーパラジウ
ム合金を含む被覆層を堆積させる方法が米国特許第３．
２１６．９１９号に記載されている。この特許によれば
、合金層を、粉末状態で前記基板に被覆し、その後前記
合金粉末を焼結する。
ム合金を含む被覆層を堆積させる方法が米国特許第３．
２１６．９１９号に記載されている。この特許によれば
、合金層を、粉末状態で前記基板に被覆し、その後前記
合金粉末を焼結する。
特開昭５４−１１０．９８３号（米国特許第４．４６５
．５８０号）においては、ニッケルまたはニッケル合金
の粒子を含む分散物、および白金、ルテニウム、イリジ
ウム、ロジウム、パラジウムまたはオスミウムもしくは
前記金属の酸化物を含む活性化剤から成る分散物を含む
被覆層を有するカソードが記載されている。
．５８０号）においては、ニッケルまたはニッケル合金
の粒子を含む分散物、および白金、ルテニウム、イリジ
ウム、ロジウム、パラジウムまたはオスミウムもしくは
前記金属の酸化物を含む活性化剤から成る分散物を含む
被覆層を有するカソードが記載されている。
特開昭５３−０１０．０３６においては、半導体金属か
ら成る基板および少なくとも１つの白金族金属と半導体
金属との合金から成る被覆層を有し、かつ適当な場合に
は少なくとも１つの白金族金属を含む表面被覆層を有す
るカソードが記載されている。
ら成る基板および少なくとも１つの白金族金属と半導体
金属との合金から成る被覆層を有し、かつ適当な場合に
は少なくとも１つの白金族金属を含む表面被覆層を有す
るカソードが記載されている。
本発明は、特にアルカリ金属ハライド水溶液の電気分解
において使用できる新規なカソードを提供するものであ
り、このカソードは、白金族金属酸化物を主成分とする
被覆層を有する電気伝導性の基板を含み、かつ前記カソ
ードが複数の金属酸化物層を含む被覆を有し、該被覆が
実質的に半導体金属酸化物を含む表面層および実質的に
元素周期率表第■族に属する貴金属酸化物を含む少なく
とも一つの中間層を有することを特徴とする。
において使用できる新規なカソードを提供するものであ
り、このカソードは、白金族金属酸化物を主成分とする
被覆層を有する電気伝導性の基板を含み、かつ前記カソ
ードが複数の金属酸化物層を含む被覆を有し、該被覆が
実質的に半導体金属酸化物を含む表面層および実質的に
元素周期率表第■族に属する貴金属酸化物を含む少なく
とも一つの中間層を有することを特徴とする。
「実質的に」という用語はここでは、表面および中間層
に関して、前記層が当該金属のみの酸化物または当該金
属と低比率例えば１／１０をこえないモル比率で第２の
金属との混合酸化物を含むことを示すために、用いてい
る。
に関して、前記層が当該金属のみの酸化物または当該金
属と低比率例えば１／１０をこえないモル比率で第２の
金属との混合酸化物を含むことを示すために、用いてい
る。
「半導体金属」という表現は、本発明においては従来使
用されてきた意味で使用している。すなわち、クロムを
例外とする周期律表第４ｂ、５ｂおよび６ｂ族に属する
金属を表わす。
用されてきた意味で使用している。すなわち、クロムを
例外とする周期律表第４ｂ、５ｂおよび６ｂ族に属する
金属を表わす。
特に、本発明は電気伝導性基板および被覆層を含むカソ
ードを提供する。前記被覆は１つまたはそれ以上の酸化
チタン層および／または酸化ジルコニウム層と組合わせ
た１つまたはそれ以上の酸化ルテニ、ウム（ＲｕＯｚ）
層を含む。本発明は特に、被覆がＲｕＯ□およびＴｉＯ
□を含むようなカソードに関するものである。
ードを提供する。前記被覆は１つまたはそれ以上の酸化
チタン層および／または酸化ジルコニウム層と組合わせ
た１つまたはそれ以上の酸化ルテニ、ウム（ＲｕＯｚ）
層を含む。本発明は特に、被覆がＲｕＯ□およびＴｉＯ
□を含むようなカソードに関するものである。
そのようなカソードの中で、特に被覆が電気伝導性基板
からみて、１つまたはそれ以上のＲｕＯ□層、それに次
ぐ１つまたはそれ以上のＴｉＯ□層を含むか、または１
つまたはそれ以上のＴｉ ０２層／１つまたはそれ以上
のＲｕｂｓ層／１層重１はそれ以上のＴｉ０２層で構成
される一連の層を含むようなカソードを挙げることがで
きる。上記一連の層間に、他の貴金属または非貴金属か
ら成る層を介在させるか、またはいくらかのもしくはす
べてのＲｕｂ、 詔よび／またはＴ ｉＯ２を導電性基
板から電解質と接触する表面へと増大するＸの値を有す
る（ＲＬＩＸＴＩＩ−Ｘ） Ｏｓで右きかえたとしても
、発明の範囲から逸脱しない。本発明において、「表面
層」という用語は正確には表面が電解質と直接接触して
いる酸化物層を示し、かつ「中間層」という表現は、電
気伝導性基板と前記表面層の間に位置するすべての層を
表わす。特に本発明は、上記酸化物のうちのいくつかま
たはすべてがフレーク形状であるような被覆を有するカ
ソードを提供する。
からみて、１つまたはそれ以上のＲｕＯ□層、それに次
ぐ１つまたはそれ以上のＴｉＯ□層を含むか、または１
つまたはそれ以上のＴｉ ０２層／１つまたはそれ以上
のＲｕｂｓ層／１層重１はそれ以上のＴｉ０２層で構成
される一連の層を含むようなカソードを挙げることがで
きる。上記一連の層間に、他の貴金属または非貴金属か
ら成る層を介在させるか、またはいくらかのもしくはす
べてのＲｕｂ、 詔よび／またはＴ ｉＯ２を導電性基
板から電解質と接触する表面へと増大するＸの値を有す
る（ＲＬＩＸＴＩＩ−Ｘ） Ｏｓで右きかえたとしても
、発明の範囲から逸脱しない。本発明において、「表面
層」という用語は正確には表面が電解質と直接接触して
いる酸化物層を示し、かつ「中間層」という表現は、電
気伝導性基板と前記表面層の間に位置するすべての層を
表わす。特に本発明は、上記酸化物のうちのいくつかま
たはすべてがフレーク形状であるような被覆を有するカ
ソードを提供する。
本発明において、「フレーク」という用語は平面形の薄
膜、一部円柱形または球形またぼ前記形態の組合せのも
のを表わし、かつその厚さは前記フレークが内接する四
辺形の二辺の寸法の平均の１０分の１以下であり、前記
寸法の平均値は、１〜１００ミクロン、更に正確には３
〜３０ミクロンである。
膜、一部円柱形または球形またぼ前記形態の組合せのも
のを表わし、かつその厚さは前記フレークが内接する四
辺形の二辺の寸法の平均の１０分の１以下であり、前記
寸法の平均値は、１〜１００ミクロン、更に正確には３
〜３０ミクロンである。
すでに示されたように、前記被覆は完全にまたは部分的
に、少なくとも１つの貴金属の酸化物、すなわちルテニ
ウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウム
および白金の酸化物を含む。
に、少なくとも１つの貴金属の酸化物、すなわちルテニ
ウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウム
および白金の酸化物を含む。
本発明においては酸化ルテニウムまたは１つまたはそれ
以上の異なる貴金属酸化物と前記酸化物との組合せが有
利である。
以上の異なる貴金属酸化物と前記酸化物との組合せが有
利である。
本発明によるカソードの被覆においては、貴金属酸化物
と半導体金属のモル比は一般に１０／１〜１／１０、好
ましくは１７５〜５／１の範囲にある。
と半導体金属のモル比は一般に１０／１〜１／１０、好
ましくは１７５〜５／１の範囲にある。
基板を形成する材料は、電気伝導性材料から選択できる
。前記材料は、ニッケノペステンレス鋼および軟鋼を含
む群から選ばれることが望ましいが、前記材料により同
等限定されるものではない。
。前記材料は、ニッケノペステンレス鋼および軟鋼を含
む群から選ばれることが望ましいが、前記材料により同
等限定されるものではない。
基板は多数のオリフィスもしくは貫通孔を有するもしく
は有していない板状またはシート、金網、金属布もしく
はエキスバンプイツトメタル、または格子状形態を有し
、前記材料は、平面形または円筒形または使用される技
術によりどのような形であってもよい。
は有していない板状またはシート、金網、金属布もしく
はエキスバンプイツトメタル、または格子状形態を有し
、前記材料は、平面形または円筒形または使用される技
術によりどのような形であってもよい。
本発明はまた、前記カソードの製造方法に関するもので
ある。
ある。
前記方法は本質的には、まず必要に応じて適当な前処理
を施し、基板上に金属塩の層を堆積させ、その後全体に
熱処理を施し酸化物を得ることを含む。
を施し、基板上に金属塩の層を堆積させ、その後全体に
熱処理を施し酸化物を得ることを含む。
基板の前処理は脱脂処理を含むことが望ましく、必要な
らば公知の方法に従ってその後に機械的および／または
化学的洗浄を行なう。
らば公知の方法に従ってその後に機械的および／または
化学的洗浄を行なう。
本方法は実質的には、基板上に金属塩溶液層を順次堆積
させることを含む。
させることを含む。
混合酸化物を堆積させる場合、同じ方法を繰返し使用す
ることも、または二つの該金属塩を含む層を直接堆積さ
せることも可能である。一般には金属塩は、溶液または
懸濁液状態で堆積させる。
ることも、または二つの該金属塩を含む層を直接堆積さ
せることも可能である。一般には金属塩は、溶液または
懸濁液状態で堆積させる。
塩の性質によって、溶媒または希釈液は水、無機もしく
は有機酸、または有機溶媒をも含むことができる。ジメ
チルホルムアミド、アルコール、特にエタノールまたは
２−エチルヘキサノールのような有機溶媒の使用が望ま
しい。一般に、金属の原子濃度は３Ｘ１０−”〜３モル
／１、好ましくは１〜２モル／βである。
は有機酸、または有機溶媒をも含むことができる。ジメ
チルホルムアミド、アルコール、特にエタノールまたは
２−エチルヘキサノールのような有機溶媒の使用が望ま
しい。一般に、金属の原子濃度は３Ｘ１０−”〜３モル
／１、好ましくは１〜２モル／βである。
本発明に使用される金属塩は、一般に例えばノ１０ゲン
化物、硝酸塩、炭酸塩、硫酸塩、または酢酸塩もしくは
アセチルアセトネートを含む。白金およびルテニウムの
酸化物を生成する塩の場合、ヘキサクロロ白金酸の６水
塩および塩化ルテニウム水和物を使用することが望まし
い。
化物、硝酸塩、炭酸塩、硫酸塩、または酢酸塩もしくは
アセチルアセトネートを含む。白金およびルテニウムの
酸化物を生成する塩の場合、ヘキサクロロ白金酸の６水
塩および塩化ルテニウム水和物を使用することが望まし
い。
上記塩から成る層の堆積は、従来の方法に従って行なわ
れる。すなわち、溶液または懸濁液中での基板の浸漬、
塗料ぼけ、はけまたは同様の道具を使用しての被覆、お
よび静電スプレーなどである。
れる。すなわち、溶液または懸濁液中での基板の浸漬、
塗料ぼけ、はけまたは同様の道具を使用しての被覆、お
よび静電スプレーなどである。
溶液または懸濁液の調製および堆積は、一般には室温で
かつ空気中で行なわれる。もちろん、適切な場合には、
前記温度を高くしてもよく、その場合特にある塩に対し
ては、溶解しやすくなるし、かつ／または操作は窒素雰
囲気中でまたは、前記塩に対し反応性を有しない他の気
体中で行なってもよい。
かつ空気中で行なわれる。もちろん、適切な場合には、
前記温度を高くしてもよく、その場合特にある塩に対し
ては、溶解しやすくなるし、かつ／または操作は窒素雰
囲気中でまたは、前記塩に対し反応性を有しない他の気
体中で行なってもよい。
金属塩の酸化物への転化は、一般に熱処理により行なう
。該処理の前に、溶媒または希釈液の一部またはすべて
を減少させることを意図して空気中で加熱することが望
ましい。
。該処理の前に、溶媒または希釈液の一部またはすべて
を減少させることを意図して空気中で加熱することが望
ましい。
前記加熱は、２００℃以下の温度でおこなう。
１００〜１５０℃の範囲の温度が特に好ましい。前記処
理の時間は一般に数十分である。適切な処理は一般に、
使用される塩に依存して２００〜１．０００℃の範囲の
温度において、空気中において行なう。
理の時間は一般に数十分である。適切な処理は一般に、
使用される塩に依存して２００〜１．０００℃の範囲の
温度において、空気中において行なう。
操作は好ましくは、４００〜７５０℃の範囲の温度で行
なう。前記熱処理の時間は一般に１層あたり１５分〜１
時間である。この熱処理はそれ、それの加熱の後または
最終的な加熱の後に行なう。
なう。前記熱処理の時間は一般に１層あたり１５分〜１
時間である。この熱処理はそれ、それの加熱の後または
最終的な加熱の後に行なう。
本発明によるカソードは電気的に活性な被覆の基板に対
する優れた接着性を特徴としている。
する優れた接着性を特徴としている。
本発明のカソードは、カソードにおける水素の電解生成
を伴なって水または水溶液を、電気分解できるような電
解槽における使用に適している。
を伴なって水または水溶液を、電気分解できるような電
解槽における使用に適している。
前記カソードは、特にアルカリ金属塩化物の水溶液、と
りわけ塩化ナトリウム水溶液の電気分解に対しておよび
例えば水酸化カリウム水溶液の電気分解における水の電
気分解に対して適している。
りわけ塩化ナトリウム水溶液の電気分解に対しておよび
例えば水酸化カリウム水溶液の電気分解における水の電
気分解に対して適している。
微小孔隔膜が電解槽におけるセパレーターとして使用さ
れるが、本発明によるカソードは、隔膜法において非常
に興味あるものである。
れるが、本発明によるカソードは、隔膜法において非常
に興味あるものである。
実施例１
基板は寸法２００ Ｘ １０ Ｘ ０．６ｍｍのニッケ
ル板から成る。表面処理はコランダム（ビーズ径が２５
０μｍ）を使用して行なう。
ル板から成る。表面処理はコランダム（ビーズ径が２５
０μｍ）を使用して行なう。
ａ） 約３８重量％のルテニウム金属を含む２ｇのＲｕ
Ｃ１５・ｘ ＨＣＩ−ｙ Ｈ２Ｏの２ｃｒｌｘタノール
溶液を２３℃で調製する。ニッケル板を、この溶液を用
いて被覆する。空気中での加熱を１２０℃で３０分行な
い、次に空気中において５００℃で３０分間熱処理を行
なう。冷却後被覆／加熱／熱処理の手順をくり返す。１
．４ｍｇ ／ ＣｆｆｆのＲｕＯ２の堆積物を平均寸法
３〜３０μｍのフレーク形状で得た。前記堆積物はＸ線
によりＲｕＯ□構造を示すことが確かめられた。
Ｃ１５・ｘ ＨＣＩ−ｙ Ｈ２Ｏの２ｃｒｌｘタノール
溶液を２３℃で調製する。ニッケル板を、この溶液を用
いて被覆する。空気中での加熱を１２０℃で３０分行な
い、次に空気中において５００℃で３０分間熱処理を行
なう。冷却後被覆／加熱／熱処理の手順をくり返す。１
．４ｍｇ ／ ＣｆｆｆのＲｕＯ２の堆積物を平均寸法
３〜３０μｍのフレーク形状で得た。前記堆積物はＸ線
によりＲｕＯ□構造を示すことが確かめられた。
ｂ）２．５モルＴｉ／ｊ！を含む２．６ｃｆｆＩＴｔ
０Ｃ１２・２ ＨＣＩの２ｃｒｌエタノール溶液を２３
℃で調製する。同様な被覆／加熱／熱処理（２層）をａ
）と同様の条件下で行なう。このようにして０．８ｍｇ
／ ｃｎｆのＴｉＯ２が堆積する。
０Ｃ１２・２ ＨＣＩの２ｃｒｌエタノール溶液を２３
℃で調製する。同様な被覆／加熱／熱処理（２層）をａ
）と同様の条件下で行なう。このようにして０．８ｍｇ
／ ｃｎｆのＴｉＯ２が堆積する。
Ｃ） 得られたカソードを８５℃かつ５０Ａ／ｄｍ２の
電流密度で４５０ ｇ ／ １の濃度の水酸化す） Ｉ
Ｊウム内で試験し、結果的に飽和カロメル電極（Ｓ、Ｃ
，Ｅ）に対して−１，２２５ｍＶの稼動電位を得る。
電流密度で４５０ ｇ ／ １の濃度の水酸化す） Ｉ
Ｊウム内で試験し、結果的に飽和カロメル電極（Ｓ、Ｃ
，Ｅ）に対して−１，２２５ｍＶの稼動電位を得る。
ｄ） 上記方法に従ってＲｕｂ２／Ｔｉｅ、で被覆した
網目状のエキスパンデッドニッケルあるいは圧延された
ニッケルから成る直径８０ａｏｎのディスクを隔膜法に
おける塩化ナトリウム水溶液の電解槽におけるカソード
として使用する。
網目状のエキスパンデッドニッケルあるいは圧延された
ニッケルから成る直径８０ａｏｎのディスクを隔膜法に
おける塩化ナトリウム水溶液の電解槽におけるカソード
として使用する。
操作条件は下記のようである。
電気密度＝３０Δ／ｄｍ２
温度＝８５℃
水酸化ナトリウム ３２重量％
下記のような結果が得られた。すなわち、この電解槽の
電極における電圧は、カソードが被覆されていないニッ
ケル合金のみから成る電解槽の電極における電圧と比較
すると、３００ｍＶのゲインを示した。
電極における電圧は、カソードが被覆されていないニッ
ケル合金のみから成る電解槽の電極における電圧と比較
すると、３００ｍＶのゲインを示した。
また、このゲインは６日間の連続操作の後でも３００ｍ
Ｖで一定であった。
Ｖで一定であった。
実施例２
実施例１０条件下において、表面処理されたニッケルか
ら成る基板を使用する。
ら成る基板を使用する。
二つの溶液を２３℃で調製する。すなわち溶液Ａ；実施
例１における２ｇのＲｕＣ１５・ｘ ＨＣＩ・ｙＨ２０
の２ｃＪエタノール溶液 溶液Ｂ；２．５モルＴｉ／ｊ１！を含む１．３ｃａｆＴ
＋ ０Ｃ１２・２ ＨＣＩの１０ｆｆｌエタノール溶液
実施例１における被覆／加熱／熱処理の手順に従ってニ
ッケル基板上に２層の溶液Ｂを堆積させる。次いで冷却
後被覆／加熱／熱処理の手順に従って２層の溶液Ａを、
それから再び２層の溶液Ｂを堆積させ、次いで同様な処
理を行なう。金属酸、化物の総堆積量は、０．６ｍｇ
／ ｃｌｌｌのＲｕｂ、を含む１．７５ｍｇ／ｃｒｌで
ある。
例１における２ｇのＲｕＣ１５・ｘ ＨＣＩ・ｙＨ２０
の２ｃＪエタノール溶液 溶液Ｂ；２．５モルＴｉ／ｊ１！を含む１．３ｃａｆＴ
＋ ０Ｃ１２・２ ＨＣＩの１０ｆｆｌエタノール溶液
実施例１における被覆／加熱／熱処理の手順に従ってニ
ッケル基板上に２層の溶液Ｂを堆積させる。次いで冷却
後被覆／加熱／熱処理の手順に従って２層の溶液Ａを、
それから再び２層の溶液Ｂを堆積させ、次いで同様な処
理を行なう。金属酸、化物の総堆積量は、０．６ｍｇ
／ ｃｌｌｌのＲｕｂ、を含む１．７５ｍｇ／ｃｒｌで
ある。
Ｔ ｓ ０２ 、Ｒｕ Ｏ２およびＴ ＩＯ２を含む３
層構造の被覆を有するカソードを実施例１に示されるよ
うに水酸化ナトリウム中において試験する。このとき稼
動電位は、Ｓ、Ｃ，Ｅに対し−１，２４０ｍＶであった
。４０時間、後の電位は−１，２１０ｍＶであった。
層構造の被覆を有するカソードを実施例１に示されるよ
うに水酸化ナトリウム中において試験する。このとき稼
動電位は、Ｓ、Ｃ，Ｅに対し−１，２４０ｍＶであった
。４０時間、後の電位は−１，２１０ｍＶであった。
実施例３
ａ） 実施例１にあける条件下で表面処理されたＮｉ基
板を使用する。
板を使用する。
ｂ） ２つの溶液を２３℃で調製する。
溶液Ａ：実施例１の２ｇのＲＬＩＣ１３・ｘ ＨＣＩ
・ｙ Ｈ２Ｏの２ｃａｆエタノール溶液 溶液Ｂ：１ｇのＺｒ０Ｃ１，−８８２０のエタノール（
２，４ｃｌＩｌ） ／ ＨＣＩ （１ｃａｔ、 Ｉ Ｎ
）溶液Ｃ） 実施例１の被覆／加熱／熱処理の手゛順
に従って２層の溶液Ｂを基板上に堆積させる。次いで冷
却後２層の溶液Ａを被覆／加熱／熱処理の手順に従って
更に２層の溶液Ｂを堆積させ、次いで同様の処理を行な
う。
・ｙ Ｈ２Ｏの２ｃａｆエタノール溶液 溶液Ｂ：１ｇのＺｒ０Ｃ１，−８８２０のエタノール（
２，４ｃｌＩｌ） ／ ＨＣＩ （１ｃａｔ、 Ｉ Ｎ
）溶液Ｃ） 実施例１の被覆／加熱／熱処理の手゛順
に従って２層の溶液Ｂを基板上に堆積させる。次いで冷
却後２層の溶液Ａを被覆／加熱／熱処理の手順に従って
更に２層の溶液Ｂを堆積させ、次いで同様の処理を行な
う。
ｄ） 金属酸化物の総堆積量は、０．７ｍｇ ／ ｃｌ
ｌｌのＲｕ５ｔを含む１．８ｍｇ ／ ｃｒｌである。
ｌｌのＲｕ５ｔを含む１．８ｍｇ ／ ｃｒｌである。
ＺｒＯ２、ＲｕＯ２およびＺｒＯ，から成る３層構造の
被覆を有するカソードを実施例１に示されるように水酸
化ナトリウム中において試験する。
被覆を有するカソードを実施例１に示されるように水酸
化ナトリウム中において試験する。
稼動電位はＳ、Ｃ，Ｅに対し−１，２１０ｍＶであった
。１６時間後その電位は−１，２００ｍＶであった。
。１６時間後その電位は−１，２００ｍＶであった。
実施例４
ａ） 実施例３で使用したニッケル基板と溶液Ａおよび
Ｂを使用する。
Ｂを使用する。
ｂ） ２層の溶液Ａを次いで２層の溶液Ｂを実施例１に
示される被覆／加熱／熱処理の方法および条件にて基板
上に堆積させる。
示される被覆／加熱／熱処理の方法および条件にて基板
上に堆積させる。
Ｃ） 金属酸化物の総堆積量は０．７ｍｇ ／ Ｃｄの
Ｒｕ０ｉを含み１．２ｍｇ ／ ｃｄである。
Ｒｕ０ｉを含み１．２ｍｇ ／ ｃｄである。
ＲｕＯ２／ＺｒＯ□の２層構造の被覆を有するカソード
を実施例１に示されるように、水酸化ナトリウム中に右
いて試験する。
を実施例１に示されるように、水酸化ナトリウム中に右
いて試験する。
稼動電位はＳ、Ｃ，Ｅに対し、−１，２１０ｍＶであり
、１６時間後でもこの電位は一定であった。
、１６時間後でもこの電位は一定であった。
Claims (13)
- （１）白金族金属酸化物を主成分とする被覆を有する電
気伝導性基板を含み、電解槽に使用できるカソードであ
って、前記カソードが複数の金属酸化物層を含む被覆を
有し、該被覆が実質的に半導体金属酸化物を含む表面層
および実質的に元素周期律表第VIII族に属する貴金属の
酸化物を含む少なくとも１つの中間層を有することを特
徴とする上記カソード。 - （２）上記表面層および／または少なくとも一つの中間
層が上記金属のみの酸化物を含むことを特徴とする特許
請求の範囲第１項に記載のカソード。 - （３）上記表面層および／または少なくとも一つの中間
層が上記金属と低比率の第二の金属との混合酸化物を含
むことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のカソ
ード。 - （４）前記被覆が１つまたはそれ以上の酸化チタン層お
よび／または酸化ジルコニウム層と組合わせた、１つま
たはそれ以上の酸化ルテニウム（ＲｕＯ＿２）層を含む
ことを特徴とする特許請求の範囲第１〜３項のいずれか
１項に記載のカソード。 - （５）前記被覆が基板からみて、１つまたはそれ以上の
ＲｕＯ＿２層、次いで１つまたはそれ以上のＴｉＯ＿２
層および／またはＺｒＯ＿２層を含むか、または１つま
たはそれ以上のＴｉＯ＿２層および／またはＺｒＯ＿２
層／１つまたはそれ以上のＲｕＯ＿２層／１つまたはそ
れ以上のＴｉＯ＿２層および／またはＺｒＯ＿２層で構
成される一連の層を含むことを特徴とする特許請求の範
囲第１〜４項のいずれか１項に記載のカソード。 - （６）前記被覆中のいくつかのまたはすべての酸化物が
フレーク形状であることを特徴とする特許請求の範囲第
１〜５項のいずれか１項に記載のカソード。 - （７）前記基板がニッケル、ステンレス鋼および軟鋼を
含む群より選択されることを特徴とする特許請求の範囲
第１〜６項のいずれか１項に記載のカソード。 - （８）必要に応じて適当な前処理を施した基板上に金属
塩の層を堆積させ、次いで全体に酸化物を生成するため
の熱処理を施す工程を含むことを特徴とする特許請求の
範囲第１〜７項のいずれか１項に記載のカソードの製造
方法。 - （９）金属塩の溶液または懸濁液から成る層を順次基板
上に堆積させることを特徴とする特許請求の範囲第８項
に記載の方法。 - （１０）前記混合酸化物を形成するための金属塩を前記
塩溶液からなる１つまたはそれ以上の層として堆積する
ことを特徴とする特許請求の範囲第８項に記載のカソー
ドの製造方法。 - （１１）前記金属塩を例えばハロゲン化物、硝酸塩、炭
酸塩、硫酸塩または酢酸塩もしくはアセチルアセトネー
トのような無機または有機金属塩から選択することを特
徴とする特許請求の範囲第８〜１０項のいずれか１項に
記載の方法。 - （１２）前記熱処理を２００〜１，０００℃の範囲の温
度で行なうことを特徴とする特許請求の範囲第８〜１１
項のいずれか１項に記載の方法。 - （１３）前記熱処理の前に前記金属塩から部分的にまた
は完全に溶媒あるいは希釈液を除去するための加熱を行
ない、該加熱が２００℃以下の温度で行なわれることを
特徴とする特許請求の範囲第１２項に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8509540 | 1985-06-24 | ||
| FR8509540A FR2583781A1 (fr) | 1985-06-24 | 1985-06-24 | Cathode pour electrolyse et un procede de fabrication de ladite cathode |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61295386A true JPS61295386A (ja) | 1986-12-26 |
| JPS6328998B2 JPS6328998B2 (ja) | 1988-06-10 |
Family
ID=9320572
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61148032A Granted JPS61295386A (ja) | 1985-06-24 | 1986-06-24 | 電気分解用カソ−ドおよび該カソ−ドの製造方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0209427A1 (ja) |
| JP (1) | JPS61295386A (ja) |
| KR (1) | KR890003514B1 (ja) |
| CN (1) | CN86104356A (ja) |
| FR (1) | FR2583781A1 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1012970B (zh) * | 1987-06-29 | 1991-06-26 | 耐用电极株式会社 | 用于电解的阴极及其制备方法 |
| FR2775486B1 (fr) * | 1998-03-02 | 2000-04-07 | Atochem Elf Sa | Cathode specifique, utilisable pour la preparation d'un chlorate de metal alcalin et son procede de fabrication |
| FR2852973B1 (fr) * | 2003-03-28 | 2006-05-26 | Atofina | Procede de formation d'un revetement d'oxydes metalliques sur un substrat electroconducteur; cathode activee en resultant et son utilisation pour l'electrolyse de solutions acqueuses de chorures de meteaux alcalins. |
| EP2085501A1 (en) * | 2008-01-31 | 2009-08-05 | Casale Chemicals S.A. | High performance cathodes for water electrolysers |
| JP2013166994A (ja) * | 2012-02-15 | 2013-08-29 | Asahi Kasei Chemicals Corp | 電解用電極、電解槽及び電解用電極の製造方法 |
| ITMI20122030A1 (it) * | 2012-11-29 | 2014-05-30 | Industrie De Nora Spa | Catodo per evoluzione elettrolitica di idrogeno |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5375173A (en) * | 1976-12-15 | 1978-07-04 | Sanyo Electric Co Ltd | Decomposing apparatus for water using photoenergy |
| JPS5773193A (en) * | 1980-08-18 | 1982-05-07 | Diamond Shamrock Corp | Coated electrode with dimension stability for electrolysis having oxide protecting film on base of valve metal and production thereof |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3915838A (en) * | 1968-04-02 | 1975-10-28 | Ici Ltd | Electrodes for electrochemical processes |
| FR2289632A1 (fr) * | 1974-10-29 | 1976-05-28 | Marston Excelsior Ltd | Procede de realisation d'electrodes pour operations electrolytiques |
| US4300992A (en) * | 1975-05-12 | 1981-11-17 | Hodogaya Chemical Co., Ltd. | Activated cathode |
-
1985
- 1985-06-24 FR FR8509540A patent/FR2583781A1/fr active Pending
-
1986
- 1986-06-17 EP EP86401327A patent/EP0209427A1/fr not_active Ceased
- 1986-06-24 CN CN198686104356A patent/CN86104356A/zh active Pending
- 1986-06-24 JP JP61148032A patent/JPS61295386A/ja active Granted
- 1986-06-24 KR KR1019860005037A patent/KR890003514B1/ko not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5375173A (en) * | 1976-12-15 | 1978-07-04 | Sanyo Electric Co Ltd | Decomposing apparatus for water using photoenergy |
| JPS5773193A (en) * | 1980-08-18 | 1982-05-07 | Diamond Shamrock Corp | Coated electrode with dimension stability for electrolysis having oxide protecting film on base of valve metal and production thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2583781A1 (fr) | 1986-12-26 |
| KR890003514B1 (ko) | 1989-09-23 |
| CN86104356A (zh) | 1986-12-24 |
| EP0209427A1 (fr) | 1987-01-21 |
| JPS6328998B2 (ja) | 1988-06-10 |
| KR870000455A (ko) | 1987-02-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4560089B2 (ja) | 次亜塩素酸塩を製造するための水溶液の電気分解に使用する電極 | |
| US4140813A (en) | Method of making long-term electrode for electrolytic processes | |
| US4900419A (en) | Cathode for electrolysis and process for producing the same | |
| US4798662A (en) | Cathode for electrolysis and a process for the manufacture of the said cathode | |
| US4585540A (en) | Composite catalytic material particularly for electrolysis electrodes and method of manufacture | |
| KR100735588B1 (ko) | 수용액의 전해용 캐쏘드 | |
| JPWO2003078694A1 (ja) | 水素発生用電極 | |
| US4238311A (en) | Cathode for use in electrolysis and method for the production thereof | |
| JPH0694597B2 (ja) | 電気化学的工程において使用する電極とその製造方法 | |
| EP0014596B1 (en) | Method for producing electrodes having mixed metal oxide catalyst coatings | |
| Hosseini et al. | The use of silica in IrO2-based DSA type electrode: An efficient approach to construct cost-effective, potent electrodes for oxygen evolution reaction | |
| CN1798878B (zh) | 电极 | |
| ZA200507825B (en) | Method for the formation of a coating of metal oxides on an electrically-conducting substrate, resultant activated cathode and use thereof for the electrolysis of aqueous solutions of alkaline metal chlorides | |
| JPS61295386A (ja) | 電気分解用カソ−ドおよび該カソ−ドの製造方法 | |
| JPH0633492B2 (ja) | 電解用陰極及びその製造方法 | |
| JPH0689469B2 (ja) | 水溶液電気分解用陰極 | |
| US4900585A (en) | Cathode and process for the manufacture thereof | |
| JPH0633481B2 (ja) | 電解用陰極及びその製造方法 | |
| JPS63507B2 (ja) | ||
| JPH0257159B2 (ja) | ||
| JP2596821B2 (ja) | 酸素発生用陽極 | |
| JPH0343353B2 (ja) | ||
| JP3941898B2 (ja) | 活性化陰極及びその製造方法 | |
| JP2001234379A (ja) | 電解用陰極 | |
| JP2024011284A (ja) | 水素発生電極、及びその製造方法 |