JPWO2011102331A1 - 酸素ガス拡散陰極、これを用いた電解槽、塩素ガスの製造方法、及び水酸化ナトリウムの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
近年になって、酸素ガス拡散陰極を工業電解に利用することが検討され始めている。例えば、酸素還元反応を行なうための疎水性陰極が過酸化水素の電解製造装置に利用されている。又、アルカリ製造や酸、アルカリ回収プロセスでは、陽極での酸素発生の代替として水素酸化反応(水素陽極)、或いは陰極での水素発生の代替として酸素還元反応(酸素陰極)を、ガス拡散陰極を用いて行い、消費電力の低減を図っている。亜鉛採取等の金属回収、亜鉛メッキの対極としても水素陽極による減極が可能であることが報告されている。
工業用原料として重要である苛性ソーダ(水酸化ナトリウム)及び塩素は主として食塩電解法により製造されている。この電解プロセスは、水銀陰極を使用する水銀法、及びアスベスト隔膜と軟鉄陰極を使用する隔膜法を経て、イオン交換膜を隔膜とし、過電圧の小さい活性陰極を使用するイオン交換膜法に移行してきた。この間、水酸化ナトリウム1トンの製造に要する電力原単位は2000kWhまで減少した。しかしながら、水酸化ナトリウム製造は電力多消費産業であるため、更なる電力原単位の削減が求められている。
2Cl− → Cl2 + 2e-(1.36V) (1)
2H2O + 2e- → 2OH- + H2 (−0.83V) (2)
陰極で水素発生反応を行わせる代わりに酸素ガス拡散陰極を用いれば、反応は式(3)の通りになり、理論的には1.23V、実用的電流密度範囲でも0.8V程度の槽電圧を低減することができ、水酸化ナトリウム1トン当たり700kWhの電力原単位の低減が期待できる。
O2 + 2H2O + 4e- → 4OH- (0.40V) (3)
食塩電解での酸素ガス拡散陰極については、非特許文献1に詳しく記載されている。
現在、最も一般的に行われている酸素ガス拡散陰極を用いた食塩電解法の電解槽は、イオン交換膜の陽極側に陽極室が配置され、該イオン交換膜の陰極側に陰極液室(苛性室)を介して酸素ガス拡散陰極が配置され、その背面に酸素ガス室が配置され、原料となる酸素を酸素ガス拡散陰極背面の酸素ガス室に供給するタイプのもので、陽極室、陰極液室、および酸素ガス室の3室から構成されるため、3室型電解槽と称される。酸素ガス室に供給された酸素は、酸素ガス拡散陰極内を拡散し、酸素ガス拡散陰極内の触媒層で陰極室内の水とナトリウムイオンが反応して水酸化ナトリウムを生成する。従ってこの電解法に用いられる酸素ガス拡散陰極は、酸素のみを充分に透過し、なおかつ水酸化ナトリウム溶液が酸素ガス室へ漏洩しない、いわゆる気液分離型の酸素ガス拡散陰極でなければならない。このような要求を満たすものとして、カ−ボン粉末とPTFEを混合させシ−ト状に成形した電極基体に銀、白金等の触媒を担持させた酸素ガス拡散陰極が提案されている。
特許文献3では、発泡金属の編み目構造内に、液体の浸透できる微細な親水部と気体の出入可能な微細な撥水部が入り組み接し合って混在している反応層又は/及び気体の出入可能な微細な撥水部が微細に分散しているガス拡散層が充満形成されてなる酸素ガス拡散陰極を提案しており、特許文献4では導電性多孔体中の一部分に層状にガス供給層を形成し、前記導電性多孔体の表面の一面側に前記ガス供給層と接触した状態で反応層を積層しており、前記導電性多孔体の反対側の面は前記ガス供給層がなく露出状態でガス室の少なくとも一部を形成していることを特徴とする酸素ガス拡散陰極を提案している。しかしながら、酸素ガス拡散陰極の実用規模は1m角以上と大きな電解槽に取り付けられることが多い。例えば、実用規模の電解槽は幅2.4m×高さ1.2m程度の大きなサイズのものが使用されているため、多孔性導電性基体として発泡金属や金属多孔体を使用すると、電極の製造工程が煩雑、且つ作業性が悪く、大型化及び量産を行うには多大な手間を要し、量産性が悪い。また、金属多孔体は長期間使用すると腐食し、電極の劣化がおこる問題があった。
本発明の食塩電解用酸素ガス拡散陰極で使用する親水性触媒は、高温高濃度のアルカリ中で電気化学的に安定である銀、白金、パラジウムのうち少なくとも一種類からなるものであり、単一金属、或いはこれら金属の合金を使用することができるが、価格の点で銀の単一金属、或いは銀に微量のパラジウム又は白金を添加した、銀−パラジウム合金、及び銀―白金合金の利用が実用的である。これら親水性触媒は市販されている粒子状のものを使用しても良いが、公知方法に従って合成後使用しても良く、例えば硝酸銀、或いは硝酸銀と硝酸パラジウム又は硝酸銀とジニトロジアンミン白金硝酸水溶液に、還元剤を混合する湿式法や、蒸着、スパッタなどの乾式法で合成された粒子状のものも使用できる。これら親水性触媒の粒径は0.001〜50μmのものを使用できるが、好ましい粒径範囲は0.001〜1μmである。
本発明の食塩電解用酸素ガス拡散陰極で使用する導電性粉末は、ガス拡散層と反応層の両者において使用されているが、この導電性粉末は、高温高濃度のアルカリ中で比較的安定であり、且つ安価である炭素粉末を用いることができ、具体的にはチャンネルブラック、ファーネスブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、天然黒鉛粉末、黒鉛化炭素粉末などを使用することができる。炭素粒子の粒径は0.01〜50μmのものを使用できるが、好ましい粒径範囲は0.1〜5μmである。導電性粉末の利用によって、電極全体の導電性を維持しつつ、その担持量で充填率を制御して良好な電解性能を実現するのであるが、反応層に使用される導電性粉末は、前記機能に加えて、親水性触媒の凝集を物理的に抑制することで、緊急停止操作に対する安定性向上に寄与している。
本発明の食塩電解用酸素ガス拡散陰極で使用する疎水性樹脂は、高温高濃度のアルカリ中で化学的に安定であるフッ素系樹脂を利用することができ、具体的には、市販のPTFE、PFA、PVDF、FEPなどの粉末、或いは懸濁水溶液が使用できる。疎水性樹脂は電極に十分なガス透過性を付与し、生成した水酸化ナトリウムによる電極の過度の湿潤を防止することで良好な電解性能に寄与しており、その粒径範囲としては0.005〜10μmが好ましい。
本発明の食塩電解用酸素ガス拡散陰極の導電層で使用する金属粉末は、親水性触媒と同様に、高温高濃度のアルカリ中で電気化学的に安定である銀、白金、パラジウムを使用することができるが、これら金属の中で比較的安価な銀を使用するのが好ましい。金属粉末は市販されている粒子状のものを使用しても良いが、公知方法に従って合成したものを使用しても良く、例えば硝酸銀に還元剤を混合する湿式法や、蒸着、スパッタなどの乾式法で合成された粒子状のものも使用できる。金属粉末の粒径は0.001〜50μmのものを使用できるが、好ましい粒径範囲は0.1〜10μmである。
多孔性の導電性基体には、炭素材料から成るクロス、繊維焼結体、発泡体などを用いることができるが、大型化と量産の容易さからクロスか繊維焼結体のいずれかが好ましく、市販のカーボンクロス、及びカーボンペーパーなどの繊維焼結体を利用することができる。特に高温で黒鉛化処理されたものは、電気化学的安定性に優れており、利用に適している。本発明の多孔性の導電性基体は、酸素、及び生成した水酸化ナトリウムが透過する必要があるため、十分な導電性に加えて適度な多孔性を兼ね備える必要があり、空孔径としては0.001〜1mmが、空隙率としては30〜95%が好ましい。また、本導電性基体の厚さは、引っ張り強度などの機械的強度と、酸素及び生成した水酸化ナトリウムの透過距離を考慮すれば、0.1〜1mmの範囲のものが好適に使用できる。
更に、本発明によれば、本電極の充填率を20〜50%の範囲に制御することによって、酸素、及び水酸化ナトリウムの透過性を改善することができ、従来の酸素ガス拡散陰極と同等の良好な電解性能を達成し、更に本酸素ガス拡散電極の構成材料の中で比較的高価な親水性触媒と金属粉末を反応層、及び導電層に局所的に担持して全体の使用量を削減することができ、安価な価格を達成することができる。
即ち、本発明の酸素ガス拡散陰極では、電極の充填率を20〜50%の範囲に制御して良好な電解性能を達成している。本発明における充填率は式(4)、及び(5)によって算出されるが、充填率が20%未満では電極を構成する親水性触媒、導電性粉末、金属粉末、及び多孔性の導電性基体の間で良好な電気的接触が得られず、電解電圧が高くなり、充填率が50%を越えると酸素及び生成した水酸化ナトリウムの透過が阻害されるため、電解電圧が高くなる。
前記導電性粉末と前記疎水性樹脂を、分散剤や増粘剤と共に、水、或いはナフサ等の溶剤に分散、混合してインク、又はペースト状とし、前記多孔性の導電性基体に塗布、乾燥するのであるが、均質なガス拡散層を得るためには、塗布、乾燥の操作を数回に分けて実施するのが好ましい。塗布方法としては、多孔性の導電性基体にガス拡散層のインク、又はペーストを均一に塗布できる方法であれば利用することができ、例としてハケやローラーによる手塗り、或いはブレードコーター、スロットダイコーター、グラビアコーターなどによる機械塗布が挙げられる。
上記のガス拡散層を塗布担持した多孔性の導電性基体の表面の反対側の面に、前記金属粉末と前記疎水性樹脂を、分散剤や増粘剤と共に、水、或いはナフサ等の溶剤に分散、混合してインク状、又はペースト状として塗布、乾燥するのであるが、塗布、乾燥の操作を数回に分けて実施するのが好ましい。また、上記のガス拡散層の形成で例示した塗布方法を利用できる。導電層は必ずしも電極全面に均一な層として形成する必要はなく、例えばストライプ形状、或いは格子形状の導電層を形成して金属粉末の担持量を低減することも好ましい実施形態である。
前記導電性粉末、前記親水性触媒、及び前記疎水性樹脂を、分散剤や増粘剤と共に、水、或いはナフサ等の溶剤に分散、混合してインク状、又はペースト状とし、前記ガス拡散層の上面に塗布担持して、反応層を形成した。均質な反応層を得るため、塗布、乾燥の操作を数回に分けて実施するのが好ましく、塗布方法は、上述のガス拡散層形成方法で例示したものが利用できる。
上記のガス拡散層、導電層、及び反応層を塗布担持した多孔性の導電性基体には、目的の親水性触媒、導電性粉末、金属粉末、及び疎水性樹脂と共に分散剤や増粘剤が含まれており、これを除去する目的で熱処理を行う。熱処理条件は、除去したい分散剤や増粘剤が揮発或いは熱分解するのに十分な温度と時間であって、目的の担持材料の内、特に疎水性樹脂が揮発或いは熱分解しない温度と時間を選択する。従って熱処理温度と時間はこれら材料の物理特性に依存するのであるが、熱処理の温度範囲としては100〜400℃が、時間は1分〜24時間が例示できる。
上記の熱処理したガス拡散層、導電層、及び反応層を塗布担持した多孔性の導電性基体に対して、良好な電解特性を得る目的で、電極の充填率が20〜50%の範囲になるようにプレス加工を行う。プレス加工によって、各電極構成材料の密着性が向上して電極全体の導電性が向上すると共に、酸素、及び生成した水酸化ナトリウムの透過に対して適切な充填率となることで良好な電解性能が得られる。プレス加工装置としては、機械式プレス装置、液圧式プレス装置、ローラープレス装置などを利用することができ、プレス板或いはローラーを加熱できるものであれば、上記の電極の焼成とプレス加工で利用することができ、焼成とプレス加工を別工程、或いは同一工程で行うことができる。プレス条件は、電極の充填率が20〜50%となる条件であって、電極が物理的に破壊されない圧力と温度を選択する。例えば多孔性の導電性基体にカーボンクロスを使用した場合、上限圧力は50kgf/cm2程度である。
図1に示すように、本発明の酸素ガス拡散陰極11は、炭素材料からなるクロスや繊維焼結体のいずれかである多孔性の導電性基体12の一方の表面に、炭素粉末である導電性粉末と、フッ素系樹脂などから選ばれる疎水性樹脂で構成されるガス拡散層13を形成し、該ガス拡散層13上に、銀、白金、パラジウムのうち少なくとも一種類以上からなる親水性触媒と、炭素粉末である導電性粉末、及びフッ素系樹脂などから選ばれる疎水性樹脂で構成される反応層14を形成し、更に前記導電性基体12の表面の反対側の面(給電面)上に、銀または銀合金である金属粉末と、フッ素系樹脂などから選ばれる疎水性樹脂で構成される導電層15を形成する。この酸素ガス拡散陰極11は、例えば図2に示すような食塩電解槽に装着される。
図2に本発明になる電解槽を例示する。
図2に示すように、食塩電解槽本体16は、イオン交換膜17により陽極室18と陰極室19に区画され、前記イオン交換膜17の陽極室18側にはメッシュ状の不溶性陽極20が密着し、該イオン交換膜17の陰極室19側には図1に示した酸素ガス拡散陰極11の反応層14が密着している。この酸素ガス拡散陰極11には、導電層15の導電性基体12とは反対側に接続された集電体21から給電される。なお22は陽極室底板に形成された陽極液導入口、23は陽極室天板に形成された陽極液及びガス取出口、24は陰極室天板に形成された酸素導入口、25は陰極室底板に形成された酸素及び水酸化ナトリウム取出口である。
本発明の電解槽に於いては、陽極液である食塩水の循環プロセスに接続する淡食塩水の取出口を付設することも可能である、また、食塩電解法で用いられる陰(陽)極エレメントを用いたフィルタープレス型の構成にすることも可能である。
次に、上述した本発明になる電極を付設した電解槽を用いて、食塩電解を行ない塩素ガス及び水酸化ナトリウムを製造する電解方法を図2に基づいて例示する。尚、本発明の電解方法は、塩素ガスの製造方法と水酸化ナトリウムの製造方法を含むものである。
この電解槽本体16の陽極室18に食塩水を供給しかつ陰極室19に酸素を供給しながら両電極11、20間に通電すると、陰極室側では、集電体21→導電層15→導電性基体12→ガス拡散層13→反応層14の順に給電され、イオン交換膜17の陰極室19側の表面で水酸化ナトリウムが生成し、この水酸化ナトリウムは水溶液として酸素ガス拡散陰極11を透過する。酸素ガス拡散陰極11の導電性基体12の背面側に位置する導電層15は、集電体21から供給される電流を、酸素ガス拡散陰極11のガス拡散層13及び反応層14に均一に供給し(図1中矢印参照)、これにより初期セル電圧を低下させている。
この様にして、酸素ガス拡散陰極を通過した水酸化ナトリウムは、陰極室下部に集められ、水酸化ナトリウム取出口25から、未反応の酸素と共に排出される。一方、陽極20の表面に生成した塩素ガスは、陽極室上部に集められ、塩素ガス取出口23から排出される。また、図2に示された単一の電解セルを複数組合せたフィルタープレス型電解槽を使用して、食塩水を電解し、水酸化ナトリウム及び塩素ガスを製造することは実用的に好ましい態様である。
ガス拡散層は次のように作製した。
疎水性カーボンブラック(電気化学工業株式会社製AB−6)とPTFE懸濁水溶液(三井フロロケミカル株式会社製31JR)を混合し、20wt%に相当するトライトン(登録商標)を溶解した水中で十分攪拌してガス拡散層の混合懸濁液を調整し、投影面積当りのガス拡散層の重量が108g/m2となるまで、厚さ0.4mmのカーボンクロス(バラード製)に塗布、乾燥を繰り返した。
銀粒子(福田金属箔工業株式会社製AgC−H)とPTFE懸濁水溶液(三井フロロケミカル株式会社製31JR)を混合し、20wt%に相当するトライトンと1.5wt%に相当するカルボキシメチルセルロースを溶解した水中で十分攪拌して導電層の混合懸濁液を調整し、投影面積当りの銀粒子の担持重量が160g/m2となるように、厚さ約0.5mmの上記ガス拡散層を塗布したカーボンクロスの、ガス拡散層とは反対側の面に塗布、乾燥を繰り返した。
疎水性カーボンブラック(電気化学工業株式会社製AB−6)、親水性カーボンブラック(電気化学工業株式会社製AB−12)、銀粒子(福田金属箔工業株式会社製AgC−H)、及びPTFE懸濁水溶液(三井フロロケミカル株式会社製31JR)を混合し、20wt%に相当するトライトンと1.5wt%に相当するカルボキシメチルセルロースを溶解した水中で十分攪拌して反応層の混合懸濁液を調整し、投影面積当りの銀粒子の担持重量が46g/m2となるように厚さ約0.5mmの上記ガス拡散層と導電層を塗布したカーボンクロスの、ガス拡散層側に塗布、乾燥を繰り返した。
電解面積19cm2の食塩電解セルの陽極室と陰極室を、イオン交換膜(旭硝子株式会社製フレミオンF8020)で区画し、陽極室に酸化ルテニウムを主成分とするDSE(ペルメレック電極株式会社製)を、陰極室に親水層と作製した酸素ガス拡散陰極を取り付け、陽極室側から、DSE、イオン交換膜、親水層、及び酸素ガス拡散陰極の順番で配置した。なお、親水層は、厚さ0.4mmのカーボンクロスを親水化処理することで作製した。
また、水酸化ナトリウム取出口25からサンプリングした水酸化ナトリウムの水溶液濃度は、32%であった。また、塩素ガス取出口23からサンプリングした塩素ガスの塩素濃度は、98.7vol%であった。
前記定電流電解試験と同様の電解セル構成、電解条件で、10日間電解を行った後、陽極室への食塩水供給と電流印加を停止し、陽極と陰極が電気的に短絡した状態で1昼夜放置した。その後、陽極室への食塩水供給と電流印加を再開して定常の電解を行うという操作を3回繰り返して電解電圧を測定したところ、電圧上昇は0mVであった。
反応層の投影面積当りの銀粒子の担持量を10g/m2(金属合計量170g/m2)とし、充填率を34%したこと以外は実施例1と同様の酸素ガス拡散陰極を作製した。本酸素ガス拡散陰極も大型化と量産が容易で、銀粒子の金属合計量が170g/m2となったため、かなり安価で実用性のある電極であった。
反応層の投影面積当りの銀粒子の担持量を100g/m2(金属合計量260g/m2)、充填率を34%としたこと以外は実施例1と同様の酸素ガス拡散電極を作製した。本酸素ガス拡散陰極も大型化と量産が容易で、銀粒子の金属合計量が260g/m2となったため、やや高価であるが実用性のある電極であった。
反応層に銀粒子の代わりに銀―パラジウム合金(Ag−Pd)を使用し、投影面積当りの該合金の担持量を100g/m2(金属合計量260g/m2)、充填率を35%としたこと以外は実施例1と同様の酸素ガス拡散陰極を作製した。本酸素ガス拡散陰極も大型化と量産が容易で、銀−パラジウム合金と銀粒子の金属合計量が260g/m2となったため、やや高価であるが実用性のある電極であった。
反応層に銀粒子の代わりに銀―白金合金(Ag−Pt)を使用し、投影面積当りの該合金の担持量を100g/m2(金属合計量260g/m2)、充填率を32%としたこと以外は実施例1と同様の酸素ガス拡散陰極を作製した。本酸素ガス拡散陰極も大型化と量産が容易で、銀−白金合金と銀粒子の金属合計量が260g/m2となったため、やや高価であるが実用性のある電極であった。
導電層の投影面積当りの銀粒子の担持量を10g/m2(金属合計量56g/m2)、充填率を33%としたこと以外は実施例1と同様の酸素ガス拡散陰極を作製した。本酸素ガス拡散陰極も大型化と量産が容易で、銀−白金合金と銀粒子の金属合計量が56g/m2となったため、著しく安価で実用性の高い電極であった。
導電層の投影面積当りの銀粒子の担持量を200g/m2(金属合計量246g/m2)、充填率を35%としたこと以外は実施例1と同様の酸素ガス拡散陰極を作製した。本酸素ガス拡散陰極も大型化と量産が容易で、銀−白金合金と銀粒子の金属合計量が246g/m2となったため、やや高価であるが実用性のある電極であった。
実施例1の充填率を20%としたこと以外は実施例1と同様の酸素ガス拡散陰極を作製した。本酸素ガス拡散陰極も大型化と量産が容易であり、実施例1の酸素ガス拡散電極と同様に安価で実用性のある電極であった。
実施例1の充填率を50%としたこと以外は実施例1と同様の酸素ガス拡散陰極を作製した。本酸素ガス拡散陰極も大型化と量産が容易であり、実施例1の酸素ガス拡散電極と同様に安価で実用性のある電極であった。
反応層に銀粒子を担持しなかったこと以外は実施例1と同様の酸素ガス拡散陰極を作製した(金属合計量160g/m2)。本酸素ガス拡散陰極も大型化と量産が容易で、銀−白金合金と銀粒子の金属合計量が160g/m2となったため、かなり安価で実用性のある電極であった。
導電層を担持せず(金属合計量46g/m2)、充填率を30%としたこと以外は実施例1と同様の酸素ガス拡散陰極を作製した。本酸素ガス拡散陰極も大型化と量産が容易で、銀粒子の金属合計量が46g/m2となったため、著しく安価で実用性の高い電極であった。
銀粒子(福田金属箔工業株式会社製AgC−H)とPTFE懸濁水溶液(三井フロロケミカル株式会社製31JR)を混合し、20wt%に相当するトライトンと1.5wt%に相当するカルボキシメチルセルロースを溶解した水中で十分攪拌して触媒層の混合懸濁液を調整し、投影面積当りの 銀粒子の重量が600g/m2となるまで、厚さ0.4mmのカーボンクロス(バラード製)に塗布、乾燥を繰り返えした。
多孔性の導電性基体として、銀メッキしたニッケル多孔体(多孔度50PPI)を用い、導電層を担持せず(金属合計量46g/m2)、充填率を33%としたこと以外は実施例1と同様の酸素ガス拡散陰極を作製した。本酸素ガス拡散陰極は多孔性の導電性基体が銀メッキしたニッケル多孔体であるため、大型化と量産が困難であり、且つ著しく高価で実用性に乏しい電極であった。
比較例1と実施例1〜3の比較から、反応層に親水性触媒が無い場合は、初期電解電圧と150日電解後電解電圧が高くなると共に、短絡試験後の電圧上昇が大きくなり、良好な電解性能、及び緊急停止操作に対する安定性を達成するためには、親水性触媒が必須であることが判る。
比較例2と実施例1,6,7の比較から、導電層が無い場合は、初期電解電圧と150日電解後電解電圧が高くなり、良好な電解性能を達成するためには、導電層が必須であることが判る。
炭素材料からなる多孔性の導電性基体を使用する場合、比較例3と実施例1〜9の比較から、導電性粉末を使用しない場合は、短絡試験後の電解電圧上昇が大きくなり、緊急停止操作に対する安定性を達成するためには、導電性粉末が必須であることが判る。
12 多孔性の導電性基体
13 ガス拡散層
14 反応層
15 導電層
16 食塩電解槽本体
17 イオン交換膜
18 陽極室
19 陰極室
20 不溶性陽極
21 集電体
22 陽極液導入口
23 ガス取出口
24 酸素導入口
25 酸素及び水酸化ナトリウム取出し口
Claims (13)
- 炭素材料からなる多孔性の導電性基体の表面の一面側に、導電性粉末と疎水性樹脂を含有するガス拡散層と、導電性粉末と親水性触媒と疎水性樹脂を含有する反応層とを設け、前記導電性基体の表面の反対側の面に金属粉末と疎水性樹脂を含有する導電層を設けたことを特徴とする食塩電解用酸素ガス拡散陰極。
- 前記導電層の金属粉末が、銀、白金、パラジウムのうち少なくとも一種類以上の貴金属類からなることを特徴とする請求項1に記載の食塩電解用酸素ガス拡散陰極。
- 前記反応層の親水性触媒が、銀、白金、パラジウムのうち少なくとも一種類以上の貴金属類からなることを特徴とする請求項1に記載の食塩電解用酸素ガス拡散陰極。
- 前記反応層及び前記ガス拡散層の導電性粉末が、炭素粉末からなることを特徴とする請求項1に記載の食塩電解用酸素ガス拡散陰極。
- 前記反応層及び前記ガス拡散層の導電性粉末が、炭素粉末に銀、白金、パラジウムのうち少なくとも一種類以上の貴金属類を担持したものであることを特徴とする請求項1〜5に記載の食塩電解用酸素ガス拡散陰極。
- 前記炭素材料からなる多孔性の導電性基体が、クロスか繊維焼結体のいずれかであることを特徴とする請求項1に記載の食塩電解用酸素ガス拡散陰極。
- 前記反応層の親水性触媒の量が10〜100g/m2であることを特徴とする請求項1に記載の食塩電解用酸素ガス拡散陰極。
- 前記導電層の金属粉末の量が10g/m2以上であることを特徴とする請求項1に記載の食塩電解用酸素ガス拡散陰極。
- 前記反応層の親水性触媒と前記導電層の金属粉末の金属合計量が20〜300g/m2であることを特徴とする請求項1記載の食塩電解用酸素ガス拡散陰極。
- 電極の充填率が20〜50%であることを特徴とする請求項1記載の食塩電解用酸素ガス拡散陰極。
- 請求項1〜10のいずれか1項に記載された食塩電解用酸素ガス拡散陰極を付設した食塩電解槽。
- 請求項1〜10のいずれか1項に記載された食塩電解用酸素ガス拡散陰極を使用して食塩水を電解し、塩素ガスを製造する塩素ガスの製造方法。
- 請求項1〜10のいずれか1項に記載された食塩電解用酸素ガス拡散陰極を使用して食塩水を電解し、水酸化ナトリウムを製造する水酸化ナトリウムの製造方法。
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