NL8500559A - Duurzame elektroden voor de elektrolyse en werkwijze voor de vervaardiging daarvan. - Google Patents
Duurzame elektroden voor de elektrolyse en werkwijze voor de vervaardiging daarvan. Download PDFInfo
- Publication number
- NL8500559A NL8500559A NL8500559A NL8500559A NL8500559A NL 8500559 A NL8500559 A NL 8500559A NL 8500559 A NL8500559 A NL 8500559A NL 8500559 A NL8500559 A NL 8500559A NL 8500559 A NL8500559 A NL 8500559A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- electrode
- oxide
- intermediate layer
- substrate
- coating
- Prior art date
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
- C25B11/051—Electrodes formed of electrocatalysts on a substrate or carrier
- C25B11/055—Electrodes formed of electrocatalysts on a substrate or carrier characterised by the substrate or carrier material
- C25B11/057—Electrodes formed of electrocatalysts on a substrate or carrier characterised by the substrate or carrier material consisting of a single element or compound
- C25B11/061—Metal or alloy
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25C7/00—Constructional parts, or assemblies thereof, of cells; Servicing or operating of cells
- C25C7/02—Electrodes; Connections thereof
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/64—Carriers or collectors
- H01M4/66—Selection of materials
- H01M4/661—Metal or alloys, e.g. alloy coatings
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)
Description
* . i - 1 - 9
Duurzame elektroden voor de elektrolyse en werkwijze voor de vervaardiging daarvan.
Deze uitvinding betreft elektroden voor elektrolyse en een werkwijze voor de vervaardiging daarvan.
Meer in het bijzonder betreft deze uitvinding elektroden met grote duurzaamheid (die men dus lang kan gebruiken) bij 5 elektrochemische werkwijzen, bijvoorbeeld in waterige op lossingen waarbij aan de anode zuurstof ontstaat.
Tot nog toe zijn voor de elektrochemie elektroden gebruikt met een substraat van ventielmetaal zoals titaan. In het bijzonder zijn ze ruim toegepast als 10 anoden bij de bereiding door elektrolyse van zout. Naast titaan staan ook tantaal, niobium, zirkoon, hafnium, vanadium, molybdeen, wolfraam e.a. als ventielmetalen bekend.
Deze metaal-elektroden worden gemaakt door 15 titaanmetaal met diverse elektrochemisch werkzame stof fen zoals metalen uit de platina-groep en hun oxyden te bekleden. Voorbeelden van zulke metalen en hun oxyden zijn onder meer beschreven in de Amerikaanse octrooischriften 3.632.498 en 3.711.385. Deze elektroden behouden tijdens 20 een elektrolyse waarbij chloor ontstaat langdurig een lage chloor-overspanning.
Maar als die metaal - elektroden als anoden gebruikt worden bij elektrolyse voor de bereiding van zuurstof of bij elektrolyse waarbij zuurstof ontstaat neemt 25 de overspanning aan de anode geleidelijk aam toe. In ex treme gevallen wordt de anode passief en een voortgezette elektrolyse onmogelijk.
Het verschijnsel van passivering van de anode wordt geacht in hoofdzaak veroorzaakt te worden door 30 de vorming van elektrisch niet geleidende titaanoxyden ten gevolge van (1) de oxydatie van het basismateriaal met 8500559 i * - 2 - zuurstof door de oxyde-bekleding van de elektrode zelf, (2) diffusie van zuurstof door de elektrode-bekleding, en/of (3')! het elektrolyt.
Vorming van dergelijke elektrisch niet ge-5 leidende oxyden op het grensvlak tussen basismateriaal en elektrode-bekleding maakt dat de elektrodebekleding af gaat schilferen. De elektrode wordt dus geleidelijk aan verwoest.
Elektrochemische werkwijzen waarbij het 10 produkt zuurstof is of waarbij zuurstof als bijreactie aan de anode gevormd wordt omvatten (1) elektrolyse met een zwavelzuur-, salpeterzuur- alkalisch of dergelijk bad, (2) elektrolytische scheiding van chroom, koper, zink e.d., (3) diverse soorten elektrisch bekleden, (4) elektrolyse 15 vain verdunde pekel, zeewater, zoutzuur e.d., en (5) elek trolyse voor de bereiding van chloraat, enz. Deze werkwijzen zijn alle industrieel belangrijk. De zo juist genoemde problemen hebben verhinderd dat die metaalelektro-den voor deze werkwijzen gebruikt worden.
20 Het Amerikaanse octrooischrift 3.775.284 beschrijft een techniek om passivering van de elektrode door het binnendringen van zuurstof te o-verwinnen. Bij deze techniek zorgt men voor een barrièrelaag van platina-iridium-legering of van een oxyde van kobalt, mangaan, 25 lood, palladium en/of platina tussen het elektrisch gelei dende substraat en de elektrodebekleding.
De stoffen die de tussenlaag vormen voorkomen tot zekere hoogte het door diffusie naar binnendringen van de zuurstof tijdens de elektrolyse. Maar deze 30 stoffen zijn elektrochemisch zeer actief en reageren daar om met het elektrolyt dat ook door de elektrodebekleding heen komt. Dat veroorzaakt aan die tussenlaag elektrolyse-produkten, bijvoorbeeld gas, wat tot nieuwe problemen leidt. Bijvoorbeeld gaat de hechting van de elektrodebekle-35 ding er op achteruit doordat die bekleding afbladdert voor dat de levensduur van de elektrodebekleding verstreken is.
8500559 * * - 3 -
Een ander probleem is dat de corrosiebestendigheid van de aldus gemaakte elektroden gering is. Dus leidt de in het Amerikaanse octrooischrift 3.775.284 beschreven methode niet tot elektroden met grote duurzaamheid.
5 De ter inzage gelegde Japanse octrooiaanvra ge no. 40381/76 beschrijft voor de anode een tussenbekle-ding van met antimoonoxyde gedoteerd tinoxyde. Haar die anode was bedoeld voor de bereiding van chloor, en met de problemen die bij de zuurstofvorming optreden had men daar 10 niets te maken.
Set Amerikaanse octrooischrift 3.773.555 beschrijft een elektrode waarin een oxydelaag van bijvoorbeeld titaan en een laag metaal uit de platinagroep of oxyde daarvan op de elektrode gelamineerd worden. Deze 15 elektrode heeft echter het probleem dat bij gebruik voor elektrolyse waarbij zuurstof ontstaat passivering optreedt.
Deze uitvinding biedt een oplossing voor de genoemde problemen. Meer in het bijzonder beoogt deze uitvinding elektroden te verschaffen die bijzonder geschikt 20 zijn voor elektrolyse waarbij zuurstof ontstaat, welke passi vering weerstaan en een hoge duurzaamheid vertonen. Ook betreft deze uitvinding een werkwijze voor het maken van zulke elektroden.
Deze oogmerken worden bereikt met 25 (I) een elektrode bestaande uit (a) een elektrodesubstraat van elektrisch geleidend metaal (b) een elektrodebekleding van een als elektrode werkzame stof, en (c) een tussenlaag tussen substraat en elektrodebekleding 30 bestaande uit een gemengd oxyde van (i) ten minste een oxyde van vierwaardig titaan en/of tin en (ii) ten minste een oxyde van twee- of driewaardig aluminium, gallium, ijzer, kobalt, nikkel en/of thallium 35 en een dispersie van platina in het gemengde oxyde, alsmede 85 0 05 59 w 1 » - 4 - (XX) een werkwijze voor het vervaardigen van een elektrode, bestaande uit (1) het bekleden van een elektrodesubstraat van elektrisch geleidend metaal met een oplossing die 5 (i) zouten van titaan en/of tin, (ii) één of meer zouten van aluminium, gallium, ijzer, kobalt, nikkel en/of thallium en (iii) een platina-zout bevat, zodat een bekleed substraat ontstaat, 10 (2) het verhitten van het in stap (1) met die oplossing beklede elektrodesubstraat, zodat op het elektrodesubstraat een tussenlaag ontstaat van (±) ten minste een oxyde van titaan en/of tin, en (ii) ten minste een oxyde van aluminium , gallium, ijzer, 15 kobalt, nikkel en/of thallium met een dispersie van platina in het gemengde oxyde, en (3) het vervolgens bekleden van de tussenlaag met een laag van een als elektrode werkzame stof.
Deze uitvinding berust op de vondst dat 20 zorgen voor een tussenlaag tussen substraat en elektrode- bekleding het mogelijk maakt een elektrode te krijgen die met genoeg duurzaamheid gebruikt kan worden als een anode bij elektrochemische werkwijzen waarbij zuurstof ontstaat.
Een tussenlaag volgens de uitvinding is 25 tegen corrosie bestendig en elektrochemisch onwerkzaam.
Een functie van de tussenlaag is het elektrodesubstraat, bijvoorbeeld titaan, te beschermen zodat passivering van de elektrode niet optreedt maar zonder dat daarbij de elektrische geleidbaarheid minder wordt. Tegelijkertijd 30 versterkt die tussenlaag de binding van de elektrodebekle- ding aan het basismateriaal.
Deze uitvinding verschaft dan ook elektroden met voldoende duurzaamheid bij elektrolyse voor de bereiding van zuurstof of waarbij als bijprodukt zuurstof 35 ontstaat. Zulke werkwijzen werden tot nog toe opgévat als moeilijk met gebruikelijke elektroden uit te voeren.
8500559 r « λ - 5 -
De uitvinding wordt nu met meer detail toege- licht.
Bij het maken van het substraat voor de elektrode volgens de uitvinding kan men corrosiebestendige 5 metalen toevoegen, bijv. Ti-Ta-Nb en Ti-Pd, die reeds eer der in zwang zijn. Het basismateriaal kan elke geschikte vorm hebben, zoals een plaat, een plaat met vele gaten, een staaf, een gaas, enz.
Het substraat voor een elektrode volgens 10 de uitvinding kan van het type zijn dat met een metaal uit de platinagroep bekleed is, of met een ventielmetaal zoals Ta of Nb, om de corrosiebestendigheid te verbeteren of de hechting tussen substraat en tussenlaag te versterken.
De tussenlaag komt op het genoemde substraat 15 en is een composiet van platina gedispergeerd in een meng sel van oxyden, namelijk van één of meer oxyden van Ti en/of Sn en één of meer oxyden van twee- of driewaardig Al, Ga, Pe, Co, Ni en/of Tl.
Een elektrode bestaande uit een substraat 20 van elektrisch geleidend metaal zoals titaan, een elektro- debekleding van metaaloxyde en daartussen een laag van gemengde oxyden van Ti en/of Sn en oxyden van Ta en/of Nb is beschreven in de Amerikaanse octrooischriften 4.471.006 en 4.484.999. Die elektrode is tegen passivering bestand 25 en valt op door zijn duurzaamheid. De gebruikte tussenlaag vertoont een goede geleidbaarheid en als halfgeleider van het N-type. Maar daar die tussenlaag een beperkte concentratie aan stroomdrager heeft was verdere verbetering van de geleidbaarheid wenselijk.
30 Door een tussenlaag te verschaffen met een veel grotere geleidbaarheid dan de tussenlagen van de elektroden volgens die octrooien is het nu mogelijk geworden alle nadelen van de elektroden volgens die octrooien te overwinnen en tot nog hogere geleidbaarheid en duur-35 zaamheid te komen.
Als stof voor de tussenlaag heeft een ponpo- 8500559 - 6 - siet van Pt gedispergeerd in een mengsel van één of meer oxyden van Ti en/of Sn en één of meer oxyden van Al, Ga, Fe, Co, Ni en/of Tl getoond het oogmerk van deze uitvinding goed te dienen en een uitstekend effect te ver-5 schaffen. Deze tussenlaag biedt uitstekende bestendigheid tegen corrosie, vertoont geen elektrochemische werking en heeft ook voldoende geleidbaarheid. Onder "oxyde" en "gemengd oxyde" vallen hier ook alle vaste oplossingen van zulke oxyden die niet stoechiometrisch zijn of rooster-10 fouten vertonen. Het materiaal van de tussenlaag is, zoals hierboven reeds aangegeven, elke combinatie van Pt (hoofdzakelijk in de vorm van metaal) en oxyden van de vier?· waardige metalen Ti en Sn en oxyden van twee- en driewaardige metalen Al, Ga, Fe, Co, Ni en/of Tl.
15 Met name kan elk der gemengde oxyden
Ti02-Al205, Ti02-Ga203, Sn02~Fe0, Sn02-Co0, Ti02-Sn02-Co203, Ti02-Sn02-lTi0, TiC^-Al^-Tl^, SnC^-Ga^-Fe^ en Ti02-Sn02-Al203~Ga203 met voordeel gebruikt worden om voldoende effect te krijgen indien gecombineerd met daarin 20 gedispergeerd Pt.
De verhoudingen tussen de samenstellende oxyden kunnen tussen ruime grenzen variëren. Voor een goede duurzaamheid en een langdurige geleidbaarheid van de elektrode is het wenselijk dat de molverhouding tussen 25 oxyde van vierwaardig metaal tot oxyde van twee- en drie waardig metaal tussen 95:5 en 10:90 ligt. De hoeveelheid Pt die in het gemengde oxyde gedispergeerd moet worden ligt wenselijk tussen 1 en 20 mol.%, betrokken op het totaal van de tussenlaag.
30 De vorming van de tussenlaag op de elektro de kan met voordeel gebeuren door thermische ontleding nadat men een gemengde oplossing van chloriden en/of andere zouten van de samenstellende metalen voor die tussenlaag op het metaalsubstraat aangebracht waren, waarbij men 35 onder een atmosfeer van oxyderend gas verhit tot tempera turen tussen 350° en 600°C. Desgewenst kunnen ook andere 8500559 - 7 - werkwijzen toegepast worden zolang men hiermee een homogene, compacte bekleding krijgt met Pt gedispergeerd in een elektrisch geleidend gemengd oxyde. Met de genoemde thermische ontleding worden Ti, Sn, Al, Ga, Fe, Co, Ni en Tl 5 vlot in de overeenkomstige oxyden omgezet terwijl een Pt- zout enkel tot het metaal ontleedt en niet in een oxyde overgaat.
De hoeveelheid stof die men voor de tussenlaag opbrengt ligt bij voorkeur boven 5 x 10 ^ mol/m* (ge-10 rekend als metaal). Met minder dan dat krijgt men onvoldoen de effect.
De aldus gevormde tussenlaag wordt dan bekleed met een als elektrode werkzame stof die elektrochemisch actief is voor de vorming van het gewenste produkt. 15 Geschikte voorbeelden van dergelijke als elektrode werkzame stoffen zijn metalen, metaaloxyden en mengsels daarvan die superieure elektrochemische eigenschappen en duurzaamheid hebben. Wat men als actieve stof kiest wordt bepaald door de elektrolytische reactie waarvoor de elektrode ge-20 bruikt zal worden. Voor de bovengenoemde elektrolytische werkwijzen bijzonder geschikte werkzame stoffen zijn onder meer metaaloxyden uit de platinagroep, gemengde oxyden van die platinagroep met oxyden van ventielmetalen. Voorbeelden met name zijn iridiumoxyde, iridiumoxyde/ruthenium-25 oxyde, iridiumoxyde/titaanoxyde, iridiumoxyde/tantaal- oxyde, rutheniumoxyde/titaanoxyde, iridiumoxy de/rutheen-oxyde/tantaaloxyde en rutheniumoxyde/iridiumoxyde/titaanoxyde.
De elektrodebekleding kan op elke geschik-30 te wijze gevormd worden, bijv. door thermische ontleding, elektrochemische oxydatie of door poedersinteren. Een bijzonder geschikte techniek is de thermische ontleding beschreven in de Amerikaanse octrooischriften 3.711.385 en 3.632.498.
35 Hoe het nu precies komt dat de laag van gemengde oxyden van vierwaardig en twee- of driewaardig 8500559 - 8 - metaal met daarin platina gedispergeerd tussen elektrode-sübstraat en als elektrode werkzame bekleding de genoemde gunstige resultaten geeft wordt niet helemaal begrepen. Hoewel aanvrager daar niet aan gebonden wil zijn gelooft 5 men dat het als volgt zit:
Kristallografisch is bevestigd dat Al, Ga, Fe, Co, Ni en Tl in hoofdzaak in toestanden van 6-coordina-tie verkeren en dat de ionenstralen van deze metalen met 6-coordinatie variëren tussen ongeveer 10 % groter dan en 10 ongeveer 10 % kleiner dan die van Ti of Sn. Dat geeft aan dat die gemengde metaaloxyden een homogene, dichte vaste oplossing vormen, in hoofdzaak van een kristalfase van het rutiel-type. Daar zo'n tussenlaag van Pt gedispergeerd in dergelijke gemengde oxyden een hoge bestendigheid tegen 15 corrosie heeft wordt het daarmee bedekte substraat tegen oxydatie beschermd en wordt passivering van het substraat voorkomen.
In de tussenlaag zijn de vier- en twee- of driewaardige metalen samen als oxyden aanwezig en zit 20 platinametaal als dispersie daarin. Daarom wordt de tussen laag, volgens de algemeen bekende principes van Gecontroleerde Valentie, een halfgeleider van het P-type met een zeer hoge elektrische geleidbaarheid. Bovendien geeft het in de gemengde oxyden gedispergeerde platina aan dat ge- .
25 mengde oxyde een hoge elektronen geleidbaarheid.
Daar platina ook een stof met een uiterst hoge bestendigheid tegen corrosie is en een zeer sterk vermogen voor de zuurstofvorming heeft mist het de elektrochemische werkzaamheid en reageert het in het algemeen 30 niet met de elektrode, wat de duurzaamheid van de elek trode alleen maar ten goede komt. Waar bijvoorbeeld titaan-metaal als substraat gebruikt wordt ziet men dat, zelfs als bij het maken van de elektrode of tijdens toepassing daarvan voor elektrolyse niet geleidende titaanoxyden op 35 het substraatoppervlak ontstaan het twee- of driewaardige metaal van de tussenlaag diffundeert en de titaanoxyden 8500559 - 9 - tot halfgeleiders maakt. Aldus wordt de elektrische geleidbaarheid van de elektrode gehandhaafd en passivering voorkomen.
Bovendien versterkt de stof van de tussen-5 laag, voornamelijk uit oxyden van het rutiel-type bestaande met daarin gedispergeerd Pt, de hechting tussen substraat (bijvoorbeeld titaanmetaal) aan als elektrode werkzame bekleding (bijvoorbeeld oxyden van platina-metalen en/of ventielmetalen) en dus verbetert het de duurzaamheid van 10 de elektrode.
De uitvinding wordt nu nader toegelicht door de volgende, niet beperkende voorbeelden. Tenzij anders aangegeven hebben alle delen, percentages en verhoudingen betrekking op gewichten.
15 Voorbeeld I
Een uit de handel verkrijgbare titaanplaat van 50mmx50mmx 1,5 im werd met aceton ontvet. Daarna werd de plaat aangeêtst met 20 % zoutzuur van 105°C. De aldus behandelde plaat werd gebruikt als substraat voor een 20 elektrode.
Een oplossing van kobaltchloride en titaan- chloride in 10 % zoutzuur, die per liter 10 g Co en 10,4 g Ti bevatte, en een oplossing van chloorplatinazuur in 10 % zoutzuur die 10 g/1 Pt bevatte werden op de titaan-25 plaat „gebracht waarna het substraat gedroogd en 10 minu ten in een moffeloven op 500°C verhit werd. Deze bewerking werd viermaal herhaald zodat men een tussenlaag van Tl Co^O^ kreeg (molverhouding Ti/Co 80:20) met daarin gedispergeerd 0,5 g/m? Pt.
30 Een oplossing van iridiumchloride in buta nol met 50 g/1 Ir werd op die tussenlaag aangebracht en het geheel werd 10 minuten in een oven op 520°C verhit.
Die bewerking werd driemaal herhaald wat een elektrode gaf met als werkzame deklaag 3,0 g/m2 Ir.
35 Met de aldus gemaakte elektrode als anode • en een grafietplaat als kathode werd een versnelde elek- 8500559 - 10 - trolyseproef uitgevoerd met 150 g/1 zwavelzuur bij 60eC en een stroomdichtheid van 100 A/dm2. Het bleek dat deze elektrode 420 uur stabiel gebruikt kon worden.
Ter vergelijking werd op dezelfde wijze 5 een elektrode gemaakt behalve dat de tussenlaag geen platina bevatte. Ook deze elektrode werd op de beschreven wijze beproefd. Het bleek dat deze'elektrode na 280 uur passief was en niet langer gebruikt kon worden.
Voorbeeld II
10 Op de wijze van voorbeeld I werden elek troden gemaakt, behalve dat voor de tussenlaag en voor de actieve deklaag in tabel A hierna genoemde combinaties gebruikt werden. De aldus gemaakte elektroden ondergingen een versnelde beproeving door elektrolyse met 150 g/1 15 zwavelzuur bij 80°C en een stroomdichtheid van 250 A/dm2 , en met een platinaplaat als kathode. De uitkomsten hiervan staan in tabel A.
8500559 - 11 -
Tabel A
Proef Substraat Tussenlaag Als elektrode Levenswerk en de stof duur ______ _ _ _ (uren) 5 1 Ti Pt-Ti02-Al203 ' Ir02 75 (75:25) 2 Ti Pt-Ti0203-Fe203 IrC>2 80 (80:20) 3 Ti Pt-Ti02-Co203-SnO2 Ir02 80 10 (45:50:10) 4 Ti Pt-Ti02-Al203-Ga203 Ru02>lr02 45 (80:10:10) (50:50) 5 Ti Pt-Ti02-Tl203 Ru02-Ir02 38 (70:30) (50:50) 15 6 Ti Pt-Ti02-Al203-Fe203 Ru02~lr02 55 (30:40:30) (30:70) 7 Ti Ti02-Al203 RuC>2-Ir02 10 (Ter verge- (80:20) (50:50) lijking) 20
De cijfers tussen haakjes geven de molverhoudingen der samenstellende metalen, exclusief het Pt. De hoeveelheid Pt in de tussenlaag was steeds 0,5 g/nr* en de hoeveelheid als elektrode werkende stof 25 was onveranderlijk 3 g/m2 .
Uit de resultaten van tabel Ά kam men zien dat de elektroden volgens deze uitvinding met een Pt bevattende tussenlaag een duidelijk langere levensduur en 30 een hogere duurzaamheid vertonen dan de vergelijkings- elektrode met een gebruikelijke laag zonder Pt.
Voorbeeld III
Op de wijze van voorbeeld I werd een elektrode gemaakt, behalve dat voor de tussenlaag een disper-35 sie van Pt in een gemengd oxyde van Sn02 met NiO gebruikt 8500559 ik - 12 - werd (molverhouding Sn/Ni 80:20, Pt 1,3 g/m2). Dit werd beproefd door elektrolyse in 12 N NaOH in water bij 95°C en een stroomdichtheid van 250 A/dm2 , met een platinaplaat als kathode.
5 Deze kathode had een levensduur van 38 uur.
Ter vergelijking werd op dezelfde wijze een andere elektrode gemaakt, behalve dat uit de tussenlaag het Pt weggelaten werd. Deze elektrode had een levensduur van slechts 22 uur. De elektrode volgens de uitvinding bleek dus, vergeleken 10 met die andere elektrode, een zeer hoge duurzaamheid te hebben.
85 0 05 59
Claims (9)
1. Elektrode voor elektrolyse bestaande uit 5 (a) een elektrodesubstraat van elektrisch geleidend metaal, (b) een elektrodebekleding van een als elektrode werkzame stof, en (c) een tussenlaag tussen het substraat en de elektrodebekleding, bestaande uit 10 (i) ten minste een oxyde van vierwaardig titaan en/of tin en (ii) ten minste een oxyde van twee- of driewaardig aluminium, gallium, ijzer, kobalt, nikkel en/of thallium, en een dispersie van platina in het gemengde oxyde.
2. Elektrode volgens conclusie 1, waarvan het substraat (a) van titaan, tantaal, niobium, zirkonium of van een legering daarvan is.
3. Elektrode volgens conclusie 1 of 2, waarvan de tussenlaag (c) uit een elektrisch geleidend 20 mengsel van (i) TiC^ en/of Snt^ en (ii) A1203, Ga2°3' Fe0' Fe2°3' Co°' Co2°3/ Ni0 611/05 Tlbestaat, met platina gedispergeerd in dat gemengde oxyde.
4. Elektrode volgens een der voorafgaande conclusies, waarvan de als elektrode werkzame stof een metaal uit de platinagroep of een oxyde daarvan bevat.
5 Tl, met daarin gedivergeerd'Pt, en (3) het vervolgens bekleden van die tussenlaag met een laag van een als elektrode werkzame stof.
5. Werkwijze voor het maken van een elektrode geschikt voor elektrolyse, bestaande uit 30 (1) het bekleden van een elektrodesubstraat van elektrisch geleidend metaal met een oplossing die (i) zouten van Ti en/of Sn, (ii) zouten van Al, Ga, Pe, Co, Ni en/of Tl en (iii) een Pt-zout bevat, zodat een bekleed elektrodesubstraat ontstaat, 35 (2) het verhitten van het in stap (1) met die oplossing beklede elektrodesubstraat in een oxyderende atmosfeer 8500559 Μ· -Ilf- zodat op het elektrodesub straat een tussenlaag ontstaat van (i) ten minste een oxyde van Ti en/of Sn en (ii) ten minste een oxyde van Al, Ga, Pe, Co, Ni, en/of
6. Werkwijze volgens conclusie 5, waarbij de deklaag van als elektrode werkzame stof op de tussen- 10 laag door thermische ontleding ontstaat.
7. Werkwijze volgens conclusie 5 of 6, waarbij de tussenlaag ontstaat door verhitting van het beklede elektrodesubstraat in een oxyderende atmosfeer tot tussen 350° en 600°C.
8. Werkwijze volgens een der conclusies 5 t/m 7, waarbij het elektrode sub straat uit titaan, tan-taal, niobium, zirkonium of een legering daarvan bestaat.
9. Werkwijze volgens een der conclusies 5 t/m 8, waarbij de als elektrode werkzame stof een metaal 20 uit de platinagroep of een oxyde daarvan bevat. 85 0 05 59
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3873484 | 1984-03-02 | ||
JP59038734A JPS60184691A (ja) | 1984-03-02 | 1984-03-02 | 耐久性を有する電極及びその製造方法 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NL8500559A true NL8500559A (nl) | 1985-10-01 |
NL187695B NL187695B (nl) | 1991-07-16 |
NL187695C NL187695C (nl) | 1991-12-16 |
Family
ID=12533551
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NLAANVRAGE8500559,A NL187695C (nl) | 1984-03-02 | 1985-02-28 | Duurzame elektroden voor de elektrolyse, die een titaanoxyde en/of tinoxyde bevattende bekleding hebben. |
Country Status (13)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4581117A (nl) |
JP (1) | JPS60184691A (nl) |
KR (1) | KR890003164B1 (nl) |
AU (1) | AU566539B2 (nl) |
CA (1) | CA1259053A (nl) |
DE (1) | DE3507072C2 (nl) |
FR (1) | FR2560611B1 (nl) |
GB (1) | GB2155954B (nl) |
IT (1) | IT1181758B (nl) |
MY (1) | MY101997A (nl) |
NL (1) | NL187695C (nl) |
SE (1) | SE457004B (nl) |
SG (1) | SG25588G (nl) |
Families Citing this family (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3776187D1 (de) * | 1986-04-17 | 1992-03-05 | Eltech Systems Corp | Elektrode mit platinmetallkatalysator in der oberflaechenschicht und ihre verwendung. |
JPS62274087A (ja) * | 1986-05-22 | 1987-11-28 | Permelec Electrode Ltd | 耐久性を有する電解用電極及びその製造方法 |
JPS62284095A (ja) * | 1986-06-02 | 1987-12-09 | Permelec Electrode Ltd | 耐久性を有する電解用電極及びその製造方法 |
US5156726A (en) * | 1987-03-24 | 1992-10-20 | Tdk Corporation | Oxygen-generating electrode and method for the preparation thereof |
DE3930671A1 (de) * | 1989-09-14 | 1991-03-28 | Basf Ag | Metall-metalloxidelektrode zur bestimmung von chlor |
JP2885913B2 (ja) * | 1990-09-04 | 1999-04-26 | ペルメレック電極株式会社 | クロムめっき用陽極およびその製造方法 |
KR100196094B1 (ko) | 1992-03-11 | 1999-06-15 | 사토 히로시 | 산소발생전극 |
KR20030095012A (ko) * | 2002-06-11 | 2003-12-18 | 이수테크 주식회사 | 전해조 전극 및 그를 제조하기 위한 제조방법 |
DE102004001863A1 (de) * | 2004-01-13 | 2005-08-11 | Siemens Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Bearbeitung eines Sprachsignals |
WO2005072946A1 (en) * | 2004-01-23 | 2005-08-11 | Arkema Inc. | Transparent conductive oxide films having enhanced electron concentration/mobility and method of making same |
KR100930790B1 (ko) * | 2009-02-18 | 2009-12-09 | 황부성 | 수소산소 발생용 전극판 및 그를 제조하기 위한 제조방법 |
US8282812B2 (en) | 2009-02-24 | 2012-10-09 | John Christopher Burtch | Apparatus for producing hydrogen from salt water by electrolysis |
KR101257921B1 (ko) * | 2011-06-29 | 2013-04-24 | 고희찬 | 전해조용 수소 발생용 전극 및 이의 제조방법 |
WO2013122693A1 (en) * | 2012-02-14 | 2013-08-22 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Electrocatalysts having mixed metal oxides |
WO2013126883A1 (en) | 2012-02-23 | 2013-08-29 | Treadstone Technologies, Inc. | Corrosion resistant and electrically conductive surface of metal |
MX2017015006A (es) * | 2015-06-23 | 2018-04-10 | Industrie De Nora Spa | Electrodo para procesos electroliticos. |
CN107604388B (zh) * | 2017-09-11 | 2023-08-08 | 昆明理工恒达科技股份有限公司 | 复合阳极材料及其制备方法、阳极板及其制备方法 |
IT201900009753A1 (it) * | 2019-06-21 | 2020-12-21 | Fondazione St Italiano Tecnologia | STABLE HYDROGEN EVOLUTION ELECTROCATALYST BASED ON 3D METAL NANOSTRUCTURES ON A Ti SUBSTRATE |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1327760A (en) * | 1969-12-22 | 1973-08-22 | Imp Metal Ind Kynoch Ltd | Electrodes |
US3775284A (en) * | 1970-03-23 | 1973-11-27 | J Bennett | Non-passivating barrier layer electrodes |
US3711385A (en) * | 1970-09-25 | 1973-01-16 | Chemnor Corp | Electrode having platinum metal oxide coating thereon,and method of use thereof |
US3882002A (en) * | 1974-08-02 | 1975-05-06 | Hooker Chemicals Plastics Corp | Anode for electrolytic processes |
JPS5178787A (en) * | 1974-12-28 | 1976-07-08 | Tdk Electronics Co Ltd | Denkaiyodenkyoku |
JPS5268076A (en) * | 1975-12-03 | 1977-06-06 | Tdk Corp | Electrode for electrolysis |
JPS5826383B2 (ja) * | 1978-08-25 | 1983-06-02 | 大阪瓦斯株式会社 | コ−クス炉廃ガスの脱硝方法 |
JPS5544514A (en) * | 1978-09-22 | 1980-03-28 | Permelec Electrode Ltd | Electrode for electrolysis and production thereof |
US4267025A (en) * | 1979-11-26 | 1981-05-12 | Diamond Shamrock Technologies, S.A. | Electrodes for electrolytic processes, especially perchlorate production |
US4331528A (en) * | 1980-10-06 | 1982-05-25 | Diamond Shamrock Corporation | Coated metal electrode with improved barrier layer |
JPS6017834B2 (ja) * | 1981-03-11 | 1985-05-07 | 昭和電工株式会社 | 不溶性電極をそなえた電気化学的装置 |
JPS6022074B2 (ja) * | 1982-08-26 | 1985-05-30 | ペルメレツク電極株式会社 | 耐久性を有する電解用電極及びその製造方法 |
JPS6022075B2 (ja) * | 1983-01-31 | 1985-05-30 | ペルメレック電極株式会社 | 耐久性を有する電解用電極及びその製造方法 |
-
1984
- 1984-03-02 JP JP59038734A patent/JPS60184691A/ja active Granted
-
1985
- 1985-02-25 CA CA000475043A patent/CA1259053A/en not_active Expired
- 1985-02-27 GB GB08504994A patent/GB2155954B/en not_active Expired
- 1985-02-28 IT IT47747/85A patent/IT1181758B/it active
- 1985-02-28 DE DE3507072A patent/DE3507072C2/de not_active Expired
- 1985-02-28 NL NLAANVRAGE8500559,A patent/NL187695C/nl not_active IP Right Cessation
- 1985-03-01 FR FR8503066A patent/FR2560611B1/fr not_active Expired
- 1985-03-01 AU AU39410/85A patent/AU566539B2/en not_active Ceased
- 1985-03-01 SE SE8501026A patent/SE457004B/sv not_active IP Right Cessation
- 1985-03-02 KR KR1019850001329A patent/KR890003164B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1985-03-04 US US06/708,000 patent/US4581117A/en not_active Expired - Lifetime
-
1987
- 1987-09-02 MY MYPI87001518A patent/MY101997A/en unknown
-
1988
- 1988-04-13 SG SG255/88A patent/SG25588G/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
SG25588G (en) | 1988-07-15 |
SE8501026L (sv) | 1985-10-14 |
FR2560611A1 (fr) | 1985-09-06 |
SE457004B (sv) | 1988-11-21 |
IT8547747A0 (it) | 1985-02-28 |
JPS60184691A (ja) | 1985-09-20 |
CA1259053A (en) | 1989-09-05 |
GB8504994D0 (en) | 1985-03-27 |
GB2155954B (en) | 1987-09-16 |
JPS6320313B2 (nl) | 1988-04-27 |
US4581117A (en) | 1986-04-08 |
FR2560611B1 (fr) | 1987-07-10 |
DE3507072C2 (de) | 1987-03-12 |
IT1181758B (it) | 1987-09-30 |
AU566539B2 (en) | 1987-10-22 |
AU3941085A (en) | 1985-09-05 |
KR890003164B1 (ko) | 1989-08-25 |
IT8547747A1 (it) | 1986-08-28 |
NL187695B (nl) | 1991-07-16 |
DE3507072A1 (de) | 1985-09-12 |
NL187695C (nl) | 1991-12-16 |
GB2155954A (en) | 1985-10-02 |
SE8501026D0 (sv) | 1985-03-01 |
MY101997A (en) | 1992-02-29 |
KR850006552A (ko) | 1985-10-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NL8500559A (nl) | Duurzame elektroden voor de elektrolyse en werkwijze voor de vervaardiging daarvan. | |
US4469581A (en) | Electrolytic electrode having high durability | |
NL8500558A (nl) | Duurzame elektroden voor de elektrolyse en werkwijze voor de vervaardiging daarvan. | |
US4481097A (en) | Durable electrode for electrolysis | |
US4484999A (en) | Electrolytic electrodes having high durability | |
US4288302A (en) | Method for electrowinning metal | |
KR20180113530A (ko) | 층 및 층 시스템, 양극판, 연료 전지 및 전해조 | |
CN102762776A (zh) | 产氢用活性阴极 | |
US4086157A (en) | Electrode for electrochemical processes | |
JPH0261083A (ja) | 酸素発生用陽極及びその製法 | |
JPH02179891A (ja) | 酸素発生用陽極 | |
CA1259052A (en) | Durable electrode for electrolysis and process for production thereof | |
AU2021311153B2 (en) | Oxygen-generating electrode | |
JP3941898B2 (ja) | 活性化陰極及びその製造方法 | |
JPH02282490A (ja) | 酸素発生陽極及びその製法 | |
Lai et al. | Preparation and characterization of nanostructured electrodes by electrophoretically co-deposition of Pd and Pt nanoparticles | |
JPH05230682A (ja) | 電解用電極 | |
JPS61217591A (ja) | 陰極の製造方法 | |
JPH0578879A (ja) | フルオリドまたはフルオロアニオン錯体を含有する電解質酸溶液用金属アノード |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
BA | A request for search or an international-type search has been filed | ||
BB | A search report has been drawn up | ||
BC | A request for examination has been filed | ||
V1 | Lapsed because of non-payment of the annual fee |