KR101888346B1 - 염소의 전기분해적 발생을 위한 애노드 - Google Patents

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Abstract

전해조에서의 염소 발생에 적합한 전극은, 교호층들로서 도포된 2개의 개별 조성물들로 피복된 금속 기판으로 이루어지며, 전자는 이리듐 산화물, 루테늄 산화물 및 밸브 금속 산화물, 예를 들어, 탄탈 산화물을 포함하고, 후자는 이리듐 산화물, 루테늄 산화물 및 주석 산화물을 포함한다. 이와 같이 수득한 전극은 염소 발생 반응에 대한 애노드 전위 및 선택성의 우수한 특징들을 결합시킨다.

Description

염소의 전기분해적 발생을 위한 애노드{ANODE FOR ELECTROLYTIC EVOLUTION OF CHLORINE}
본 발명은, 전해조(electrolysis cell)에서 애노드로서, 예를 들어, 염소-알칼리(chlor-alkali) 전해조에서 염소 발생을 위한 애노드로서 기능하기에 적합한 전극에 관한 것이다.
알칼리 염화물 염수의 전기분해, 예를 들어, 염소 및 가성 소다의 제조를 위한 염화나트륨 염수의 전기분해는 염소 발생 애노드 반응의 과전압을 감소시키는 특성을 갖는, 이산화 루테늄(RuO2)의 표층으로 활성화된 티탄 또는 다른 밸브 금속(valve metal)-기반 애노드들로 수행할 수 있다. 염소 발생을 위한 일반적인 촉매 제형은, 예를 들어, IrO2가 임의로 첨가되는, RuO2와 TiO2의 혼합물로 구성되며, 염소 발생 애노드 과전압을 최적은 아니나 상당히 감소시키는 것을 특징으로 한다. 염소 과전압 및 이에 따른 전체 공정 전압 및 에너지 소비 측면의 부분적 개선은, 예를 들어, EP 0 153 586에 기재된 바와 같이 SnO2와 혼합된 RuO2에 기반한 제형에 이리듐 및 백금 중에서 선택된 특정량의 제2 귀금속을 첨가함으로써 얻을 수 있는데; 그럼에도 불구하고 주석을 함유하는 상기 제형 및 다른 제형은 동시발생하는 산소 발생 반응의 과전압 또한 동시에 감소시키는 문제점을 나타내므로, 애노드 반응으로 생성된 염소는 과량의 산소에 의해 오염된다. 산소 오염의 부정적인 영향은 중합체 산업 분야의 특정한 중요한 적용에서 상기 애노드의 사용을 막는 염소 액화 단계에 대한 위험을 의미하며, 상기 산소 오염의 부정적인 영향은 WO 2005/014885에 기재된 제형에 의해 단지 부분적으로 감소되고, 상기 문헌은 팔라듐 및 니오븀의 임계량 첨가를 규정하고 있다. 특히, 높은 전류 밀도에서, 명시적으로 3kA/㎡ 이상에서, 생성물 염소의 순도 수준은 산업계에서 설정한 최소 목표와는 아주 멀다.
따라서, 염소 발생시의 개선된 애노드 전위의 특성을 생성물 염소의 적절한 순도와 함께 나타내는, 산업용 전해조의 염소-발생 애노드로 기능하기에 적합한 전극을 위한 촉매 제형을 찾아낼 필요가 있다.
본 발명의 다양한 측면은 첨부된 특허청구범위에 명시되어 있다.
첫 번째 측면에서, 본 발명은 전해조에서의 가스상 생성물 발생을 위한, 예를 들어, 알칼리 염수 전해조에서 염소 발생을 위한 전극에 관한 것이며, 이는 교호층들로서 도포된 두 개의 개별 촉매 조성물로 코팅된 금속 기판으로 이루어지는데, 제 1 촉매 조성물은 이리듐 산화물, 루테늄 산화물 및 적어도 하나의 밸브 금속 산화물의 혼합물을 포함하고 주석은 포함하지 않으며, 제 2 촉매 조성물은 이리듐 산화물, 루테늄 산화물 및 주석 산화물의 혼합물을 포함한다. 교호층들로서 도포한다는 것에 의해 본 발명의 맥락에서 의도되는 것은, 하나의 양태에서 전극이 두 개의 중첩 촉매 층을 포함할 수 있고, 각 촉매 층은 하나 이상의 코트(coat)로서 적층되고, 상기 기판에 직접 접촉하는 상기 촉매 층들 중 가장 안쪽 층이 상기 두 촉매 조성물 중 하나, 예를 들어, 제 1 촉매 조성물에 해당하면, 상기 촉매 층들 중 가장 바깥쪽 층은 다른 촉매 조성물에 해당하게 되거나; 또는, 다른 양태에서, 전극이 더 높은 수의 중첩 촉매 층을, 교대로 제 1 조성물 및 제 2 조성물에 해당하도록 포함할 수 있는 것이다. 놀랍게도, 본 발명의 발명자들은, 상기 기술한 바와 같이 층들을 교호시킴으로써 제조한 전극이, 최상의 주석-함유 촉매 층들에서 전형적인 것인 현저히 감소된 염소 과전압을 나타내지만, 당연히 예상되었던 생성물 염소를 오염시키는 산소 과전압 감소는 나타내지 않음을 발견하였다.
하나의 양태에서, 제 1 촉매 조성물의 밸브 금속은 티탄이며; 테스트 단계 동안 탄탈, 니오븀 및 지르코늄과 같은 제 1 촉매 조성물 내의 다른 밸브 금속에서도 탁월한 결과가 관찰되었지만, 티탄은 더 넓은 조성 범위(명시적으로, 상기 금속들에 대한 원자 조성으로서 20 내지 80%임)에서 탁월한 촉매 활성 및 선택성을 결합시킬 수 있음이 관찰되었다. 하나의 양태에서, 제 1 촉매 조성물은, 하기 금속들에 대한 원자 백분율로서 Ru=10-40%, Ir=5-25%, Ti=35-80%의 이리듐 산화물, 루테늄 산화물 및 티탄 산화물을 포함한다. 임의로, 제 1 촉매 조성물에는 백금을, 상기 금속들에 대한 원자 백분율로서 0.1 내지 5%인 소량으로 첨가할 수 있고; 이는 약간 더 높은 비용이지만, 염소 발생 반응 과전압을 추가로 감소시키는 이점을 가질 수 있다.
하나의 양태에서, 제 2 촉매 조성물은 하기 금속들에 대한 원자 백분율로서 Ru=20-60%, Ir=1-20% 및 Sn=35-65%의 이리듐 산화물, 루테늄 산화물 및 주석 산화물을 포함한다. 임의로, 제 2 촉매 조성물에는 하기 금속들에 대한 원자 백분율로서 총 0.1 내지 10%의 양으로 백금 및/또는 팔라듐이 첨가될 수 있고; 제 2 촉매 조성물에는 상기 금속들에 대한 원자 백분율로서 0.1 내지 3%의 양으로 니오븀 또는 탄탈이 함께 첨가될 수도 있다. 이러한 임의의 첨가는 전극의 작동 수명을 증가시키는 이점을 갖고 염소 발생 반응과 관련해서 촉매 활성 대 선택성의 더 유리한 균형을 얻도록 한다.
또 다른 하나의 측면에서, 본 발명은 하기 순차적 단계들을 포함하는 전극의 제조 방법에 관한 것이다:
- 제 1 촉매 조성물의 성분들의 전구체들, 예를 들어, 열 분해가능한 염들을 함유하는 제 1 용액을 도포하고, 후속적으로 임의로, 50 내지 200℃에서 5 내지 60분 동안 건조시킨 후, 공기의 존재하에 400 내지 850℃에서 3분 이상 동안의 열분해시키는 단계(상기 도포는 다수의 코트로 수행할 수 있으며, 즉 상기 과정을 수회 반복할 수 있다),
- 제 2 촉매 조성물의 성분들의 전구체들, 예를 들어, 열 분해가능한 염들을 함유하는 제 2 용액을 도포하고, 후속적으로 임의로, 50 내지 200℃에서 5 내지 60분 동안 건조시킨 후, 공기의 존재하에 400 내지 850℃에서 3분 이상 동안의 열분해시키는 단계(또한 이 경우에도 상기 도포는 다수의 코트로 수행할 수 있으며, 즉 상기 과정을 수회 반복할 수 있다),
- 제 1 용액만의 또는 두 용액 모두의 도포, 임의 건조 및 열분해 과정의 임의의 반복을 수행한 후에 상기 전체 사이클을 임의로 반복하는 단계.
제 2의 주석-함유 촉매 조성물의 전구체들을 함유하는 용액을 먼저 도포함으로써, 처음 두 단계는 순서를 바꾸어 수행할 수 있다.
추가의 측면에서, 본 발명은 알칼리 염화물 용액의 전해조, 예를 들어, 염소 및 가성 소다의 제조를 위한 염화나트륨 염수의 전해조에 관한 것으로, 상기 전해조는 상기 기술한 바와 같은 전극 상에서 염소의 애노드 발생을 수행한다.
하기 실시예들은 본 발명의 특정 양태들을 설명하기 위해 포함되어 있고, 이들의 실시가능성은 특허청구범위에 청구된 수치들의 범위에서 광범위하게 입증되었다. 당업자들은 하기 실시예들에 개시된 조성물 및 기술들이 본 발명의 발명자들이 발견한 조성물과 기술들을 본 발명의 실시에서 올바르게 작동하도록 하게 하기 위해 나타낸 것임을 인지할 수 있을 것이며; 그러나, 당업자들은 본 발명 개시 내용의 견지에서, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서, 개시된 특정 양태들에서 다수의 변화를 가할 수 있고 그럼에도 동일한 또는 유사한 결과를 얻을 수 있음을 인지할 수 있을 것이다.
실시예 1
10㎝ x 10㎝ 크기의 티탄 메시의 상기 조각을 강옥(corundum)으로 블라스팅(blasting)하여, 압축 에어젯으로 잔류물을 세척하였다. 이어서, 상기 조각을 초음파 욕에서 아세톤을 사용하여 약 10분 동안 탈지시켰다. 건조 후, 상기 조각을 약 100℃에서 250g/l의 NaOH 및 50g/l의 KNO3를 함유하는 수용액에 약 1시간 동안 침지시켰다. 알칼리 처리 후, 상기 조각을 60℃의 탈이온수로 매회 액체를 바꾸어 3회 헹구었다. 최종 헹굼은 소량(용액 1리터당 약 1ml)의 HCl을 첨가하여 실시했다. 이어서, 공기 건조를 수행하고 TiOX 박막의 성장으로 인한 갈색 색조의 외관이 관찰되었다.
하기 금속들에 대해, Ru 30%, Ir 20%, Ti 50%의 몰 조성을 갖는, HCl로 산성화된 물 및 2-프로판올 혼합물 내에 RuCl3*3H2O, H2IrCl6*6H2O, TiCl3을 함유하는 제 1 하이드로알코올 용액 100ml를 제조하였다.
하기 금속들에 대해, Ru 20%, Ir 10%, Pd 10%, Sn 59%, Nb 1%의 몰 조성을 갖는, HCl로 산성화된 물 및 에탄올 혼합물 내에 RuCl3*3H2O, H2IrCl6*6H2O, NbCl5, PdCl2 및 WO 2005/014885의 실시예 3에 공개된 절차에 따라 얻은 주석 하이드록시아세토클로라이드를 함유하는 제 2 하이드로알코올 용액 100ml를 또한 제조하였다.
티탄 메시 조각에 제 1 용액을 브러슁에 의해 세 개의 코트로 도포하며; 각 코트 후에는 100 내지 110℃에서 약 10분 동안 건조시킨 다음, 450℃에서 15분 열 처리했다. 후속 코트 도포 전에 매회 상기 조각을 공기 중에서 냉각시켰다.
이어서, 제 1 용액에 대한 것과 마찬가지로 상기 티탄 메시에 제2 용액을 브러슁에 의해 세 개의 코트로 도포하고, 건조시키고, 최종 열처리했다.
전 과정의 말미에, 하기 금속들에 대해, Ru, Ir 및 Pd의 합으로 표현된, 총 귀금속 부하량 9g/㎡이 달성되었다.
이와 같이 얻은 전극은 샘플 #1로 정했다.
실시예 2
10㎝ x 10㎝ 크기의 티탄 메시의 상기 조각을 강옥으로 블라스팅하여, 압축 에어젯으로 잔류물을 세척하였다. 이어서, 상기 조각을 초음파 욕에서 아세톤을 사용하여 약 10분 동안 탈지시켰다. 건조 후, 상기 조각을 약 100℃에서 약 1시간 동안 250g/l의 NaOH 및 50g/l의 KNO3를 함유하는 수용액에 침지시켰다. 알칼리 처리 후, 상기 조각을 60℃의 탈이온수로 매회 액체를 바꾸어 3회 헹구었다. 최종 헹굼은 소량(용액 1리터당 약 1ml)의 HCl을 첨가하여 실시했다. 이어서, 공기 건조를 수행하고 TiOX 박막의 성장으로 인한 갈색 색조의 외관이 관찰되었다.
이어서, 하기 금속들에 대해, Ru 16.5%, Ir 9%, Pt 1.5%, Ti 73%의 몰 조성을 갖는, HCl로 산성화된 물 및 2-프로판올 혼합물 내에 RuCl3*3H2O, H2IrCl6*6H2O, Ti(III) 오르토-부틸티타네이트, H2PtCl6를 함유하는 제 1 하이드로알코올 용액 100ml를 제조하였다.
실시예 1에서와 같이 제 2 하이드로알코올 용액 100ml를 또한 제조하였다.
티탄 메시 조각에 제 1 용액을 브러슁에 의해 세 개의 코트로 도포하며; 각 코트 후에는 100 내지 110℃에서 약 10분 동안 건조시킨 다음, 450℃에서 15분 열 처리했다. 후속 코트 도포 전에 매회 상기 조각을 공기 중에서 냉각시켰다.
이어서, 제 1 용액에 대한 것과 마찬가지로 상기 티탄 메시에 제2 용액을 브러슁에 의해 세 개의 코트로 도포하고, 건조시키고, 최종 열처리했다.
전 과정의 말미에, 하기 금속들에 대해, Ru, Ir 및 Pd의 합으로 표현된, 총 귀금속 부하량 9g/㎡이 달성되었다.
이와 같이 얻은 전극은 샘플 #2로 정했다.
실시예 3
10㎝ x 10㎝ 크기의 티탄 메시의 상기 조각을 강옥으로 블라스팅하여, 압축 에어젯으로 잔류물을 세척하였다. 이어서, 상기 조각을 초음파 욕에서 아세톤을 사용하여 약 10분 동안 탈지시켰다. 건조 후, 상기 조각을 약 100℃에서 약 1시간 동안 250g/l의 NaOH 및 50g/l의 KNO3를 함유하는 수용액에 침지시켰다. 알칼리 처리 후, 상기 조각을 60℃의 탈이온수로 매회 액체를 바꾸어 3회 헹구었다. 최종 헹굼은 소량(용액 1리터당 약 1ml)의 HCl을 첨가하여 실시했다. 이어서, 공기 건조를 수행하고 TiOX 박막의 성장으로 인한 갈색 색조의 외관이 관찰되었다.
이어서, 하기 금속들 대해, Ru 17%, Ir 10%, Ti 73%의 몰 조성을 갖는, HCl로 산성화된 물 및 1-부탄올 혼합물 내에 RuCl3*3H2O, H2IrCl6*6H2O, TiOCl2를 함유하는 제 1 하이드로알코올 용액 100ml를 제조하였다.
하기 금속들에 대해, Ru 30%, Ir 3%, Pt 5%, Sn 59%, Nb 3%의 몰 조성을 갖는, 아세트산으로 산성화된 물 및 에탄올 혼합물 내에 RuCl3*3H2O, H2IrCl6*6H2O, NbCl5, H2PtCl6 및 WO 2005/014885의 실시예 3에 공개된 절차에 따라 얻은 주석 하이드록시아세토클로라이드를 함유하는 제 2 하이드로알코올 용액 100ml를 또한 제조하였다.
티탄 메시 조각에 제 1 용액을 브러슁에 의해 세 개의 코트로 도포하며; 각 코트 후에는 100 내지 110℃에서 약 10분 동안 건조시킨 다음, 450℃에서 15분 열 처리했다. 후속 코트 도포 전에 매회 상기 조각을 공기 중에서 냉각시켰다.
이어서, 제 1 용액에 대한 것과 마찬가지로 상기 티탄 메시에 제2 용액을 브러슁에 의해 세 개의 코트로 도포하고, 건조시키고, 최종 열처리했다.
전 과정의 말미에, 하기 금속들에 대해, Ru, Ir 및 Pt의 합으로 표현된, 총 귀금속 부하량 9g/㎡이 달성되었다.
이와 같이 얻은 전극은 샘플 #3으로 정했다.
실시예 4
10㎝ x 10㎝ 크기의 티탄 메시의 상기 조각을 강옥으로 블라스팅하여, 압축 에어젯으로 잔류물을 세척하였다. 이어서, 상기 조각을 초음파 욕에서 아세톤을 사용하여 약 10분 동안 탈지시켰다. 건조 후, 상기 조각을 약 100℃에서 약 1시간 동안 250g/l의 NaOH 및 50g/l의 KNO3를 함유하는 수용액에 침지시켰다. 알칼리 처리 후, 상기 조각을 60℃의 탈이온수로 매회 액체를 바꾸어 3회 헹구었다. 최종 헹굼은 소량(용액 1리터당 약 1ml)의 HCl을 첨가하여 실시했다. 이어서, 공기 건조를 수행하고 TiOX 박막의 성장으로 인한 갈색 색조의 외관이 관찰되었다.
이어서, 하기 금속들에 대해, Ru 16.5%, Ir 9%, Pt 1.5%, Ti 73%의 몰 조성을 갖는, HCl로 산성화된 물 및 2-프로판올 혼합물 내에 RuCl3*3H2O, H2IrCl6*6H2O, H2PtCl6 및 TiCl3을 함유하는 제 1 하이드로알코올 용액 100ml를 제조하였다.
하기 금속들에 대해, Ru 30%, Ir 3%, Pt 5%, Sn 59%, Nb 3%의 몰 조성을 갖는, 아세트산으로 산성화된 물 및 2-프로판올 혼합물 내에 RuCl3*3H2O, H2IrCl6*6H2O, NbCl5, H2PtCl6 및 WO 2005/014885의 실시예 3에 공개된 절차에 따라 얻은 주석 하이드록시아세토클로라이드를 함유하는 제 2 하이드로알코올 용액 100ml를 또한 제조하였다.
티탄 메시 조각에 제 1 용액을 브러슁에 의해 두 개의 코트로 도포하며; 각 코트 후에는 100 내지 110℃에서 약 10분 동안 건조시킨 다음, 450℃에서 15분 열 처리했다. 후속 코트 도포 전에 매회 상기 조각을 공기 중에서 냉각시켰다.
이어서, 제 1 용액에 대한 것과 마찬가지로 상기 티탄 메시에 제2 용액을 브러슁에 의해 세 개의 코트로 도포하고, 건조시키고, 최종 열처리했다.
마지막으로, 제 1 용액을 상기와 같이 브러슁에 의해 두 개의 코트로 다시 도포하고, 건조시키고, 최종 열처리했다.
전 과정의 말미에, 하기 금속들에 대해, Ru, Ir 및 Pt의 합으로 표현된, 총 귀금속 부하량 9g/㎡이 달성되었다.
이와 같이 얻은 전극은 샘플 #4로 정했다.
대조실시예 1
10㎝ x 10㎝ 크기의 티탄 메시의 상기 조각을 강옥으로 블라스팅하여, 압축 에어젯으로 잔류물을 세척하였다. 이어서, 상기 조각을 초음파 욕에서 아세톤을 사용하여 약 10분 동안 탈지시켰다. 건조 후, 상기 조각을 약 100℃에서 약 1시간 동안 250g/l의 NaOH 및 50g/l의 KNO3를 함유하는 수용액에 침지시켰다. 알칼리 처리 후, 상기 조각을 60℃의 탈이온수로 매회 액체를 바꾸어 3회 헹구었다. 최종 헹굼은 소량(용액 1리터당 약 1ml)의 HCl을 첨가하여 실시했다. 이어서, 공기 건조를 수행하고 TiOX 박막의 성장으로 인한 갈색 색조의 외관이 관찰되었다.
하기 금속들에 대해, Ru 30%, Ir 20%, Ti 50%의 몰 조성을 갖는, HCl로 산성화된 물 및 2-프로판올 혼합물 내에 RuCl3*3H2O, H2IrCl6*6H2O, TiCl3을 함유하는 제 1 하이드로알코올 용액 100ml를 제조하였다.
티탄 메시 조각에 상기 용액을 브러슁에 의해 다섯 개의 코트로 도포하며; 각 코트 후에는 100 내지 110℃에서 약 10분 동안 건조시킨 다음, 450℃에서 15분 열 처리했다. 후속 코트 도포 전에 매회 상기 조각을 공기 중에서 냉각시켰다.
전 과정의 말미에, 하기 금속들에 대해, Ru 및 Ir의 합으로 표현된, 총 귀금속 부하량 9g/㎡이 달성되었다.
이와 같이 얻은 전극은 샘플 #C1로 정했다.
대조실시예 2
10㎝ x 10㎝ 크기의 티탄 메시의 상기 조각을 강옥으로 블라스팅하여, 압축 에어젯으로 잔류물을 세척하였다. 이어서, 상기 조각을 초음파 욕에서 아세톤을 사용하여 약 10분 동안 탈지시켰다. 건조 후, 상기 조각을 약 100℃에서 약 1시간 동안 250g/l의 NaOH 및 50g/l의 KNO3를 함유하는 수용액에 침지시켰다. 알칼리 처리 후, 상기 조각을 60℃의 증류수로 매회 액체를 바꾸어 3회 헹구었다. 최종 헹굼은 소량(용액 1리터당 약 1ml)의 HCl을 첨가하여 실시했다. 이어서, 공기 건조를 수행하고 TiOX 박막의 성장으로 인한 갈색 색조의 외관이 관찰되었다.
하기 금속들에 대해, Ru 30%, Ir 3%, Pt 5%, Sn 59%, Nb 3%의 몰 조성을 갖는, 아세트산으로 산성화된 물 및 2-프로판올 혼합물 내에 RuCl3*3H2O, H2IrCl6*6H2O, NbCl5, H2PtCl6 및 WO 2005/014885의 실시예 3에 공개된 절차에 따라 얻은 주석 하이드록시아세토클로라이드를 함유하는 하이드로알코올 용액 100ml를 제조하였다.
티탄 메시 조각에 상기 용액을 브러슁에 의해 다섯 개의 코트로 도포하며; 각 코트 후에는 100 내지 110℃에서 약 10분 동안 건조시킨 다음, 450℃에서 15분 열 처리했다. 후속 코트 도포 전에 매회 상기 조각을 공기 중에서 냉각시켰다.
전 과정의 말미에, 하기 금속들에 대해, Ru, Ir 및 Pt의 합으로 표현된, 총 귀금속 부하량 9g/㎡이 달성되었다.
이와 같이 얻은 전극은 샘플 #C2로 정했다.
실시예 5
이전 실시예들의 샘플들에 대해, pH 3으로 엄격하게 조절하면서 200g/l의 농도로 염화나트륨 염수가 공급된 실험실 전해조에서 염소 발생을 위한 애노드로서의 특징을 확인하였다. 표 1에는 4kA/㎡의 전류 밀도에서 측정된 염소 과전압 및 생성물 염소 내의 산소의 용적 백분율이 기재되어 있다.
샘플
ID
Figure 112017108396098-pct00001
Cl2
(mV)		 O2(%)
1 50 0.25
2 50 0.18
3 49 0.20
4 47 0.17
C1 72 1.25
C2 53 0.80
상기 명세서의 개시 내용은 본 발명을 제한하려는 것은 아니며, 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 상이한 양태들에 따라 이용될 수 있고, 본 발명의 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 한정된다.
본 출원의 명세서 및 특허청구범위를 통하여, "포함한다" 및 이의 변형, 예를 들어, "포함하고 있는" 및 "포함하다"와 같은 용어는 다른 요소 또는 부가물의 존재를 배제하려는 것은 아니다.
문서, 행위, 재료, 장치, 기사 등의 논의는 다만, 본 발명에 대한 전후관계를 제공하기 위한 목적으로 본 명세서에 포함되어 있다. 이것은 이들 대상들의 일부 또는 전부가 선행 기술의 근거를 형성하거나 또는 본 출원의 각 청구항의 우선일 이전에 본 발명과 관련 분야에서의 통상적인 일반 지식이었음을 시사하거나 나타내는 것은 아니다.

Claims (10)

  1. 적어도 하나의 제 1 촉매 조성물 및 적어도 하나의 제 2 촉매 조성물로 코팅된 금속 기판으로 이루어지는, 전해조(electrolytic cell)에서의 가스 생성물 발생을 위한 전극으로서, 상기 제 1 촉매 조성물은 이리듐 산화물, 루테늄 산화물 및 적어도 하나의 밸브 금속(valve metal) 산화물의 혼합물을 포함하고 주석은 포함하지 않으며, 상기 제 2 촉매 조성물은 이리듐 산화물, 루테늄 산화물 및 주석 산화물의 혼합물을 포함하고, 상기 제 1 촉매 조성물 및 제 2 촉매 조성물은 복수의 교호층들로서 도포되고,
    상기 제 1 촉매 조성물의 상기 밸브 금속이 티탄이고, 상기 이리듐 산화물, 루테늄 산화물 및 티탄 산화물이 상기 제 1 촉매 조성물 중의 금속들에 대한 원자 백분율로서 Ru=10-40%, Ir=5-25%, Ti=35-80%로 상기 제 1 촉매 조성물에 존재하고,
    상기 이리듐 산화물, 루테늄 산화물 및 주석 산화물이 상기 제 2 촉매 조성물 중의 금속들에 대한 원자 백분율로서 Ru=20-60%, Ir=1-20%, Sn=35-65%로 상기 제 2 촉매 조성물에 존재하고,
    상기 제 2 촉매 조성물이 상기 제 2 촉매 조성물 중의 금속들에 대한 원자 백분율로서 총 0.1 내지 10%의 양으로 백금 및/또는 팔라듐을 추가로 포함하고,
    상기 제 2 촉매 조성물이 상기 제 2 촉매 조성물 중의 금속들에 대한 원자 백분율로서 0.1 내지 3%의 양으로 니오븀 또는 탄탈을 추가로 포함하는, 전극.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 제 1 촉매 조성물이 상기 제 1 촉매 조성물 중의 금속들에 대한 원자 백분율로서 0.1 내지 5%의 양으로 백금을 추가로 포함하는, 전극.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 금속 기판상에서 하기의 순차적 단계들을 실행함을 포함하는, 제1항에 따르는 전극의 제조 방법:
    a. 상기 제 1 촉매 조성물의 성분들의 전구체들을 함유하는 제 1 용액을 도포하는 단계,
    b. 50 내지 200℃에서 5 내지 60분의 시간 동안 건조시키는 단계,
    c. 400 내지 850℃에서 공기의 존재하에 3분 이상의 시간 동안 열처리하여 상기 제 1 용액을 분해시키는 단계,
    d. 상기 제 2 촉매 조성물의 성분들의 전구체들을 함유하는 제 2 용액을 도포하는 단계,
    e. 50 내지 200℃에서 5 내지 60분의 시간 동안 건조시키는 단계,
    f. 400 내지 850℃에서 공기의 존재하에 3분 이상의 시간 동안 열처리하여 상기 제 2 용액을 분해시키는 단계,
    g. 단계 a 내지 c를 반복하거나 단계 a 내지 f의 전체 순서를 1회 이상 반복하는 단계.
  8. 제7항에 있어서, 단계 a 내지 c로 이루어진 순서 및 단계 d 내지 f로 이루어진 순서를 뒤바꾸는, 방법.
  9. 제7항에 있어서, 단계 a 내지 c로 이루어진 순서를 단계 d 이전에 1회 이상 반복하고, 단계 d 내지 f의 순서를 단계 g 이전에 1회 이상 반복하는, 방법.
  10. 염소-발생 애노드로서 제1항에 따르는 전극을 포함하는, 알칼리 염화물 용액의 전해조.
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