NL8104559A

NL8104559A - Elektrolysecel met voor ionen doorlaatbaar membraan.

Info

Publication number: NL8104559A
Application number: NL8104559A
Authority: NL
Original assignee: Ppg Industries Inc
Priority date: 1980-11-17
Filing date: 1981-10-07
Publication date: 1982-06-16
Also published as: GB2087433A; FR2494305A1; IT8125134A0; SE8105932L; CA1187442A; BE891133A; SE443582B; AU529875B2; JPS57114674A; DE3145324C2; ES8206666A1; KR830007880A; DE3145324A1; GB2087433B; FR2494305B1; ES8300145A1; ES506560A0; KR890000626B1; ES506561A0; IT1144932B

Description

% % - 1 -

Elektrolysecel met voor ionen -doorlaatbaar membraan.

Elektrolysecellen met voor ionen doorlaatbaar membraan, waaronder zogenaamde "zero gap" elektrolysecellen, hebben een voor kationen selectief "permionic" membraan.

Het voor kationen selectief doorlaatbare membraan scheidt het 5 anolyt-deel, met daarin een anode, van het katholyt-deel, met daarin een kathode, In een "zero gap" of spleetloze elektrolysecel staan de anodische elektrokatalysator en de kathodische eléktrokatalysator in direct contact met de daarbij behorende kanten van het membraan. In een elektrolysecel met vast polymeer 10 als elektrolyt zijn de anodische elektrokatalysator en de kathodische elektrokatalysator ingebed in en gebonden aan het voor ionen doorlaatbare membraan.

De spleetloze elektrolysecel met doorlaatbaar membraan heeft het voordeel dat de elektrokatalysator 15 gemakkelijk verwijderd wordt. D.w.z. de anodische en kathodische elektrokatalysator kunnen van het doorlaatbare membraan losgemaakt worden zonder dat dat vernield of beschadigd wordt. Een ander voordeel van de spleetloze elektrolysecel met doorlaatbaar membraan boven elektrolyse cellen met vast polymeer als 20 elektrolyt is het hogere stroomrendement van de eerstgenoemde.

Maar dat hogere stroomrendement gaat alleen tegen de prijs van een hogere spanning over de cel.

Nu is gevonden dat de spanning over een spleetloze elektrolysecel met doorlaatbaar membraan lager ge-25 steld kan worden indien er op en in het naar de kathode gerichte oppervlak van het membraan een geschikt hulpmiddel voor het verdelen van de stroom is, waardoor de elektrische geleiding over het kathode-oppervlak van het doorlaatbare membraan beter wordt. Het is de bedoeling dat de kathode in aanraking 30 komt met het naar de kathode gerichte oppervlak van het voor ionen doorlaatbare membraan met daarop het stroomverdelende hulpmiddel, dat is een elektrisch geleidend, in wezen niet-kata-lytisch materiaal, dat over het kathode-oppervlak van het voor 8104559 * - 2 - ionen doorlaatbare membraan verdeeld is. Het niet-kata^rtische materiaal kan in het kathode-oppervlak van dat membraan ingebed liggen en daaraan gebonden zijn.

Het gaat hier om een elektrolysecel met 5 een anolyt-ruimte en daarin een anode, een katholyt-ruimte met daarin een kathode, en daartussen een voor ionen doorlaatbaar membraan, waarvan althans de kathode met het doorlaatbare membraan in aanraking staat. Het voor ionen doorlaatbare membraan wordt gekenmerkt doordat het in zijn kathode-oppervlak 10 een elektrisch geleidend, in wezen niet-elektro-katalytisch materiaal heeft en hetzij daarmee hetzij met de kathodische elektrokatalysatorcontact maakt. Met "in wezen niet-katalytisch materiaal" wordt materiaal bedoeld dat de geleidbaarheid als van een metaal heeft en ter verdeling van de elektrische stroom 15 dient, maar ook een hoge overspanning voor waterstof vertoont, d.i. tenminste 0,1 volt hoger dan de overspanning voor de water-stofontwikkeling aan de daarmee in combinatie gebruikte kathodische elektrokatalysator.

Bij voorkeur is het elektrisch geleiden-20 de, in wezen niet-katalytische materiaal een metaal uit de groep Ib en de corrosiebestendige, elektrisch geleidende maar in hoofdzaak niet katalytische verbindingen daarvan. Hieronder vallen koper, zilver en goud en de oxyden daarvan die in waterig loog stabiel zijn. Om redenen van kostprijs, beschikbaarheid en lage 25 elektrokatalytische werking genieten zilveroxyde, zilver en koper bijzondere voorkeur.

Het elektrisch geleidende, in wezen niet-elektrokatalytische materiaal kan deeltjesvormig zijn, bijvoorbeeld deeltjes van 0,1 tot 74 yam en bij voorkeur tussen 0,5 en 30 44 yam. Het in wezen niet-elektrokatalytische,. elektrisch gelei dende materiaal zit bij voorkeur aan het voor ionen doorlaatbare membraan vast. D.w.z. het is bij voorkeur ingebed in en gehecht aan het doorlaatbare membraan, en in wezen daarvan niet te verwijderen zonder vernieling of beschading van dat materiaal of 35 het membraan of beiden. Ook kan het aan de elektrokatalysator zitten of aan het substraat dat die katalysator draagt (in geval 8104559 - 3 - ^ \ * * de elektrokatalysator een deeltjesvormige katalysator op een metalen substraat is), vooral indien het niet-katalytische materiaal fijner dan die katalysator is, en dan met de deeltjes geleidend materiaal tussen en op de katalytische deeltjes.

5 In het algemeen is de elektrokatalysator sizs van de kathode een overgangsmetaal uit de 8 groep met een lagere overspanning voor de waterstofontwikkeling dan het elektrisch geleidende, in hoofdzaak niet-katalytische materiaal.

Typische kathode-elektrokatalysatoren zijn ijzer, cobalt, nikkel 10 en de platina-metalen, en vooral de katalytische vormen daarvan zoals Raney-nikkel, geplatineerd platina en platinazwart.

Verder betreft deze uitvinding ook een werkwijze voor het elektrolyseren van pekel in een elektrolyse-cel met een anolytruimte met daarin een anode, een katholytruimte 15 met daarin een kathode, en daartussen een voor ionen doorlaatbaar membraan. De kathode zit bij voorkeur tegen dit membraan aan, maar zodanig dat het zonder beschadiging van kathode of membraan weggenomen kan worden. Bij deze werkwijze laat men stroom van de anode naar de kathode lopen, waardoor aan de 20 anode chloor vrij komt en aan de kathode hydroxyl-ionen. Deze werkwijze wordt gekenmerkt doordat het voor ionen doorlaatbare membraan op zijn naar de kathode gerichte oppervlak een elektrisch geleidend, in wezen niet-elektrokatalytisch materiaal heeft, dat daar contact mee maakt of er aan vast zit, zoals 25 hierboven beschreven.

Volgens een uitvoeringsvorm kan het stroomverdelende hulpmiddel aan het naar de kathode gerichte oppervlak van het voor ionen doorlaatbare membraan zitten zonder elektrokatalysator daarop. Op die manier is de elektrokata-30 lysator gemakkelijk van het oppervlak te scheiden, en zit het op een afzonderlijke eléktrodestructuur, dat is een metalen gaas, vel of plaat of iets dergelijks, met daarop een bekleding of foelie van elektrokatalysator, zoals beschreven.

Bij een andere uitvoeringsvorm is de 35 elektrokatalysator als dubbellaag aanwezig, d.i. als tweede laag bovenop de foelie of bekleding van elektrisch geleidend in 8104559 __ - 4 - * * hoofdzaak niet-kata^tisch materiaal dat aan het voor ionen doorlaatbare membraan vastzit. Bij die uitvoeringsvorm wordt eerst het niet-katalytische, elektrisch geleidende materiaal op het voor ionen doorlaatbare membraan aangebracht, en daarna de 5 elektrokatalysator, waarvan de deeltjes op en tussen die van het niet-katalytische materiaal komen te zitten.

Bij nog een andere uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding kan de elektrokatalysator op het oppervlak van het voor ionen doorlaatbare membraan zitten, 10 gemengd met het elektrisch geleidende, in hoofdzaak niet-katalytische materiaal, dat ook aan.het voor ionen doorlaatbare membraan hecht.

Bij nog een andere uitvoeringsvorm zitten de elektrokatalysator en het niet-katalytische materiaal bei-15 de op en aan een elektrisch geleidend substraat, en kunnen ze gemakkelijk van het voor ionen doorlaatbare membraan losgemaakt worden.

In het algemeen ligt de belading met 2 elektrisch geleidende stroomverdeling tussen 1 en 100 mg/cm , 2 2 20 bij voorkeur tussen 2 en 20 mg/cm . Met minder dan 1 mg/cm krijgt 2 men niet genoeg stroomverdeling, en met meer dan 100 mg/cm kan er storing met het elektrochemische gebeuren optreden, doordat er dan een barrière ligt tussen het kathode-oppervlak en het doorlaatbare membraan.

25 Het voor ionen doorlaatbare membraan dat tussen het anolyt en de poreuze matrix zit is gemaakt van een fluorkoolstof-polymeer met onbeweeglijke, alleen kationen uitwisselende groepen aan het skelet. Het membraan kan 0,05 tot 0,63 mm dik zijn, hoewel dikkere of dunnere membranen ook gebruikt 30 kunnen worden. Het voor ionen doorlaatbare membraan kan een laminaat van twee of meer membranen zijn, en eventueel ook inwendig versterkende vezels hebben.

Het voor ionen doorlaatbare membraan kan een copolymeer zijn van (I) een fluorvinyl-polyether met daaraan 35 ionenuitwisselende groepen volgens de formule

(I) CF =CF-0 -/"(CX'X") (CFX1), (CF--0-(X'X") (CX'^'O-CF,,) . /-A

..... 2. a - c....... α λ ................e -------------------------ζ r— 8104559 "m - 5 - i 4 waarin a s O of 1, b = O tot 6, c = 0 tot 6, d = 0 tot 6, e = 0 tot 6, f - 0 tot 6; X, X' en X" = -H, -Cl, -F en -(CF2)gCF3, g = 1 tot 5, /** / is een bij elkaar behorende groep van brokstukken, en A is de aanhangende functionele groep, die hier- 5 na nog beschreven wordt. Bij voorkeur is a 1 en zijn X, X' en X" -F en/of (CF.) CF,.

2 g o

De fluorvinyl-polyether kan gecopolymeri- seerd zijn met (II) een fluorvinyl-verbinding (II) CF„ = CF-0 -(CFX",)-A en met (III) een perfluor-olefien 2 ad.

10 CF„-CXX', en ook kan (I) alleen met een perfluorolefien (III)

A

of met een perfluorvinyl-verbinding (II) gecopolymeriseerd zijn.

De functionele groep is selectief voor kationen. Het kan een sulfonzuur-, fosfonzuur-, fosforzuur en carbonzuur-groep zijn, of een. voorloper daarvan of een reactie-15 produkt zoals een ester daarvan. Carbonzuur-groepen en de voorlopers en reactieprodukten daarvan genieten de voorkeur. Dus kiest men A bij voorkeur onder de volgende groepen: -COOH, -COORj, -COOM, -COF, -COCl, -CN, -CONR^, -SC^H, -SO-jM, -S02F en -S02C1, waarin R^ een C^_^q alkyl-groep is, R2 en R3 20 waterstof of c^_^q alkyl-groepen zijn en M een alkalimetaal of een kwaternaire ammonium-groep is. Bij een bijzonder bevoorkeur-de uitvoeringsvorm is A gelijk aan -COCl, -COOH, -COOR^, -S02F of -S02C1, waarin R^ een C^ ^ alkylgroep is.

Het voor ionen doorlaatbare membraan is 25 bij voorkeur een copolymeer dat fluorvinyl-ether-zuur-eenheden kan hébben, afgeleid van CF„=CF-0-/CF„, (CX'X”) (CFX1)(CFo-0-CX'X") (CX1X"-0-CF.)_ 7~A 2 — 2b c 2 e Zr— waarvan onder meer CF2=CFOCF2CF(CF3OCF3CF2CF2COOOCH3, CF2=CFO(CF2)3OC(CF3)COOCH3, CF2=CFO(CF2)40C(CF3)COOCH3, 30 CF2=CFOCF2CF(CF3)CF2COOCH3 en CF2=CFOCF2CF(CF3)OCF(COOCH3)CF3 voorbeelden zijn (II) fluorvinyl-eenheden die van CF =CF-(0) -(CFX1) -A afge- A 3 Cl leid zijn, waarvan onder meer CF2~CF(CF2)2_4COOCH3, CF2-CF(CF2)2_4COOCH3, CF2=CF0(CF2)2_4COOCH3, CF2-CF0(CF2)2_4COOC2H5 35 en CF2= CFO(CF2)^_^COOCE^ voorbeelden zijn, (III) fluor-olefien-eenheden afgeleid van CF2 = CXX', waarvan 8104559 ft.

- 6 - tetrafluoretheen, trichlooretheen, hexafluorpropeen, trifluor-etheen, vinylideenfluoride e.d. voorbeelden zijn, en (IV) vinyl-ethers afgeleid van CF^ = CFOR^.

Het hier bedoelde voor ionen doorlaat-5 bare membraan heeft een ionenuitwisselend vermogen tussen 0,5 en 2,0 milli-equivalent per gram droog polymeer, bij voorkeur tussen 0,9 en 1,8 en het allerbeste tussen 1,0 en 1,6 milli-equivalent per gram droog polymeer. Het heeft een volumetrische vloeisnelheid van 100 mm^/sec bij een temperatuur tussen 150° 10 en 300°C, bij voorkeur tussen 160° en 250°C. Het glasovergangspunt van dit polymeer ligt beneden 70°C, het beste beneden 50°C.

Het hier bedoelde voor ionen doorlaatbare membraan kan bereid worden zoals beschreven in het Ameri-15 kaanse octrooischrift 4.126.588.

Meestal verkeren de ionenwisselende harsen tijdens hun verwerking in een thermoplastische vorm, d.i. als carbonzuur-esters van methanol, ethanol, propanol, iso-propanol, of butanol, of als sulfonylhalogeniden (-SO^Cl of 20 -SO^F) en worden ze daarna gehydrolyseerd.

Bij een uitvoeringsvorm van deze uitvinding kan een elektrolysecel in elkaar gezet worden uit een voor ionen doorlaatbaar membraan met op zijn anodische oppervlak een anode en met op zijn kathodische kant platinazwart en zilver-25 oxyde Aqp. Bij deze uitvoeringsvorm, wordt een perfluorkoolstof-polymeer met daaraan carbonzuurester-groepen (dus in de thermoplastische vorm) bekleed met een weekmaker (bijv. bis(2-ethyl- hexyl)isoftalaat), een deel platinazwart en 4 delen zilveroxyde, 2 2 waardoor men een bedekking met 12 mg/cm en ^ mg/cm. Pt 30 verkrijgt. Het beklede membraan wordt dan 2 tot 10 minuten geperst, bijv. bij een temperatuur tussen 180° en 225°C en een druk tussen 7 en 100 atmosfeer waardoor men een polymeer met een vast kathodisch oppervlak krijgt. Daarna zet men een elektrolysecel in elkaar met op het anodische oppervlak van dat voor 35 ionen doorlaatbare membraan een titaanbekleding als anode en op het kathodische oppervhk daarvan een vast elektrolyt-opper- 8104559 " r - 7 - vlak met daaraan een nikkelen stroomaansluiting.

Bij nog een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding maakt men een elektrolysecel met de daarin een voor ionen doorlaatbaar membraan met op de ene zijde een anode 5 en op de andere zijde daarvan een meervoudige laag van zilver-oxyde en platinazwart. Daartoe wordt een vel perfluorkoolstof-copolymeer met aanhangende carboxylester-groepen bekleed met een geschikte weekmaker zoals dioctylftalaat waarop zilver-oxyde-deeltjes van 1 yum aangébracht worden. Daarna worden platina-10 zwart-deeltjes kleiner dan 44 ^im opgebracht en wordt de ontstane dubbellaag 2 tot 10 minuten bij een temperatuur tussen 180° en 225°C en een druk tussen 55 en 110 atmosfeer geperst waardoor het voor ionen doorlaatbare membraan aan de kathode-zijde een oppervlak van zilveroxyde-deeltjes krijgt die in 15 innig contact staan met dat membraan en met daarop zittende deeltjes platinazwart.

Bij nog een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding maakt men een 0,20 mm dik voor ionen doorlaatbaar membraan uit een perfluorkoolstof-copolymeer met aanhangende 20 carboxylester-groepen en wordt dat bekleed met didecylftalaat en koper in de vorm van deeltjes kleiner dan 44 ^im. Daarna wordt deze combinatie 2 tot 10 minuten bij een temperatuur tussen 180° en 220°C en een druk tussen 50 en 110 atmosfeer geperst. De kathode kan een 0,013 mm dik gaas met mazen van 0,6 bij 0,8 mm 25 zijn met daarop een elektrisch aangebrachte bekleding van platina. Op die wijze krijgt men een spleetloze cel met voor ionen doorlaatbaar membraan dat op zijn oppervlak koperdeeltjes als stroomverdeler heeft.

Het gébruik van weekmakers zoals de 30 ftalaten, fosfaten en vetzuuresters, is bij de werkwijze volgens de uitvinding bijzonder voordelig voor een versterkte aanhechting van de stroomverdeler aan het membraan, vooral indien bij het persen lagere temperaturen en drukken toegepast worden. De uitvinding wordt nader toegelicht door de volgende, niet beperken-35 de voorbeelden.

8104559 1* - 8 -

Voorbeeld I

Een elektrolysecel met voor ionen doorlaatbaar membraan werd opgezet met aan de ene kant van dat membraan een met rutheniumdioxyde beklede anode en aan de andere 5 kant een bekleding van platinazwart en zilveroxyde.

i ' Een 0.,28 mm dik membraan van 12½ cm x 12½ cm "Flemion HB" van de firma Asahi Glass Co. Ltd., gemaakt van een perfluorkoolstof-copolymeer met aanhangende carxoxyl-ester-groepen werd bekleed met bis(2-ethylhexyl)isoftalaat waar-10 aan 0,2 g platinazwart fijner dan 44yam en 0,8 g zilveroxyde fijner dan 44yam toegevoegd was, wat een bedekking van 3,4 mg/cm2 aan Pt en 12,8 mg/cm2 aan Ag^O gaf. Het beklede membraan werd 5 minuten bij 200 C en een kracht van 20 ton geperst.

Daarna werd de elektrolysecel in elkaar 15 gezet, met tegen de anodische kant van. het voor ionen doorlaatbare membraan een met .rutheniumdioxyde beklede titaananode van 76 mm x 76 mm met mazen van 0,42 mm bij 0,42 mm die tegen het membraan geperst werd door een gaas van met rutheniumdioxyde bekleed titaan van 76 mm x 76 mm en mazen van 8,0 mm bij 4,0 mm. 20 De kathodische stroomopvangerwas een nikkelgaas van 76 mm x 76 mm met mazen van 8,0 mm bij 4,0 mm.

Na 14 dagen elektrolyse was de spanning , 2 over de cel 3,36 volt bij een stroomdichtheid van 43,5 A/dm een stroomrendement van 86 %.

25 Voorbeeld II

Een elektrolysecel met voor ionen doorlaatbaar membraan werd in elkaar gezet met aan de ene kant daarvan een met RuC^ bekleed titaangaas en op de andere kant een bekleding van een dubbellaag van en Pt. Een 0,28 mm dik 30 vel perfluorkoolstof-copolymeer met aanhangende carboxylester-groepen van 12½ cm x 12½ cm ("Flemion HB" van de firma Asahi Glass Co.) werd bekleed met bis(2-ethylhexyl)isoftalaat, en daaroverheen werden zilveroxyde-deeltjes van 1 yam doorsnede aangebracht tot een dekking van 12 mg/cm2. Hieroverheen kwam een 35 bedekking van 3,4 mg platinazwart in de vorm van deeltjes fijner dan 44 yam. Het beklede doorlaatbare membraan werd 5 minuten ge- 8104559 f-· - --................ .....

* V

* - 9 - perst bij 200°C en een kracht van 20 ton.

Daarna werd de elektrolysecel in elkaar gezet, met als anode een 76 mm x 76 mm met RuC^ bekleed titaan- gaas met mazen van 0,42 mm x 0,42 mm, die tegen het membraan aan- 5 geperst werd door een 76 mm x 76mm met Ru02 bekleed titaangaas met gaten van 4 mm bij 8 mm.

Na 31 dagen elektrolyse was de spanning 2 over de cel 3,56 volt en de stroomdichtheid 43,0 A/dm bij een stroomrendement van 87 %.

10 Voorbeeld III

Een elektrolysecel met voor ionen doorlaatbaar membraan werd in elkaar gezet met een met RuC>2 beklede titaananode en een met platina beklede nikkelkathode tegen het met zilveroxyde beklede kathodische oppervlak van het membraan.

15 Een 0,28 mm dik vel van 76 mm bij 76 mm van perfluorkoolstof-copolymeer met aanhangende carboxylester-groepen "Flemion" type HB van de firma Asahi Glass Co. werd bekleed met bis(2-ethylhexyl)isoftalaat en op dit membraan werd toen 0,8 g zilveroxyde fijner dan 1 jm gebracht. Daarna werd het 20 5 minuten bij 200°C en een kracht van 20 ton geperst.

De kathode werd aangemaakt door platina-zwart elektrolytisch aan te brengen op een geëxpandeerd nikkel-gaas van 76 mm x 76 mm met een dikte van 13 jm en mazen van 0,42 mm x 0,42 mm. De elektrolysecel werd in elkaar gezet met een 25 met Ru02 bekleed titaangaas van 76 mm x 76 mm met mazen van 0,42 mm bij 0,42 mm tegen het anodische oppervlak van het voor ionen doorlaatbare membraan en het met platinazwart beklede nikkel-gaas tegen het met zilveroxyde beklede kathodische oppervlak van dat membraan.

30 Na 22 dagen elektrolyse was de spanning over de cel 3,41 volt en het stroomrendement 83,7 % bij een 2 stroomdichtheid van 43,0 A/dm .

Voorbeeld IV

Een elektrolysecel met voor ionen door-35 laatbaar membraan werd in elkaar gezet met een met Ru02 beklede titaananode aan de ene kant en een nikkelgaas als kathode aan de 8104559 ' - 10 - andere kant tegen een met zilveroxyde beklede kant van dat voor ionen doorlaatbare membraan.

Een 0,28 mm dik vel van 12½ cm x 12½ cm van perfluorkoolstof-copolymeer met aanhangende carboxylester-5 groepen ("Flemiori" type HB van de firma Asahi Glass Co.) werd bekleed met bis(2-ethylhexyl)isoftalaat. Hierop werd 0,8 g zilveroxyde met deeltjes van 1 jm aangebracht. Het membraan werd 5 minuten geperst bij 200°C en een kracht van 20 ton.

De kathode was een niet bekleed nikkel-10 gaas van 76 mm x 76 mm, een dikte van 13 ^im en mazen van 0,6 mm 'x 0,8 mm. De elektrolysecel werd in elkaar gezet met een met RuC^ bekleed titaangaas van 76 mm x 76 mm en mazen van 0,4 mm als anode,, en de nikkelkathode werd tegen het met zilveroxyde beklede kathodische oppervlak van het voor ionen doorlaatbare membraan 15 geperst.

Na 29 dagen elektrolyse was de spanning over de cel 3,31 volt en het stroomrendement 87,1 % bij een 2 stroomdichtheid van 43,0 A/dm .

Voorbeeld V

20 Een elektrolysecel met voor ionen door laatbaar membraan werd in elkaar gezet door een.kathodische elektrokatalysator op de kathodische kant van het voor ionen doorlaatbare membraan aan te brengen, met behulp van een weekmaker in combinatie met de elektrokatalysator, voordat men die 25 kathodische elektrokatalysator in het membraan perste.

Een 0,28 mm dik vel "Flemion" type HB (perfluorkoolstof-copolymeer met aanhangende carboxylester-groepen van de firma Asahi Glass Co.) van 76 mm bij 76 mm werd bekleed met bis(2-ethylhexyl)isoftalaat, en hierop werd met de 30 "luchtpenseel" 0,8 g platinazwart met deeltjes kleiner dan 44 ^im aangêbracht. Daarna werd het membraan 5 minuten op 200°C en met een kracht van 20 ton geperst. Daarna werd de cel geassembleerd, waarbij een met RuO^ bekleed titaangaas van 76 mm x 76 mm en mazen van 0,42 mm x 0,42 mm tegen de anodekant van het 35 membraan gedrukt werd, en een 76 mm x 76 mm gaas met gaten van 0,6 mm als stroomopvanger tegen de kathodekant gedrukt werd.

8104559 r - 11 - ~ s \

Na 31 dagen elektrolyse was de spanning / 2 over de cel 3,86 volt en bij een stroomdichtheid van 43,0 A/dm het stroomrendement 87,0 %.

Voorbeeld VI

5 Een elektrolysecel met voor ionen door laatbaar membraan werd gemaakt waarbij de kathodische elektro-katalysator aangebracht werd in de kathode-kant van het membraan, waarbij men een weekmaker in combinatie met een deeltjesvormige katalysator gebruikte.

10 Een 0,13 mm dik vel van 76 mm x 76 mm "Flemion" type H (perfluorkoolstof-copolymeer met aanhangende carboxylester-groepen van de firma Asahi Glass Co.) werd bekleed met bis(2-ethylhexyl)isoftalaat, en hierop met behulp van de 11 luchtpenseel" 0,4 g platinazwart. Het membraan werd 5 minu- 15 ten bij 200°C en een kracht van 20 ton geperst, waardoor de katalysator aan het membraan kwam te zitten.

De cel werd in elkaar gezet waarbij tegen de anode-kant van het membraan een met RuO^ bekleed titaan-gaas van 76 » x 76 mm en mazen van 0,42 mm geperst werd, en 20 tegen de kathode-kant een 76 mm x 76 mm gaas met gaten van 0,6 mm als kathode-stroomopvanger.

Na 13 dagen elektrolyse was de spanning 2 over de cel 3,79 volt en bij een stroomdichtheid van 43,0 A/dm was het stroomrendement 75,2 %.

25 1 ' - — ' ^ 8104559

Claims

1. Elektrolysecel met een anolytruimte en daarin een anode, een katholytruimte met daarin een kathode, en daartussen een voor ionen doorlaatbaar membraan dat tegen de 5 kathode aanzit, met het kenmerk, dat het kathode-oppervlak van het voor ionen doorlaatbare membraan in directe aanraking staat met een elektrisch geleidend, in wezen niet-elektrokatalytisch materiaal.

2. Elektrolysecel volgens conclusie 1, 10 met het kenmerk, dat het elektrisch geleidende, in wezen niet elektrokatalytische materiaal een metaal uit de groep IB en/of een corrosiebestendige, elektrisch geleidende verbinding daarvan is.

3. Elektrolysecel volgens conclusie 1 of 15 2, met het kenmerk, dat het elektrisch geleidende, in wezen niet- elektrokatalytische materiaal deeltjesvormig is.

4. Elektrolysecel volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat het deeltjesvormige materiaal in het voor ionen doorlaatbare membraan ingebed is en er aan vast zit.

4* ____ ** - 12 -

5. Elektrolysecel volgens een der vooraf gaande conclusies, met het kenmerk, dat de kathode een over- sfcs gangsmetaal uit de 8 groep van het periodieke systeem met een lagere overspanning voor de waterstofontwikkeling is dan het elektrisch geleidende, in hoofdzaak niet-elektrokatalytische 25 materiaal.

6. Elektrolysecel volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat het elektrisch geleidende, niet-katalytische materiaal en de katalysator aan hetzelfde substraat gebonden zijn.

7. Werkwijze voor het elektrolyseren van zout-oplossingen, met het kenmerk, dat men een elektrolysecel volgens een der voorafgaande conclusies gebruikt. 8104559