RU2791363C2 - Anode for electrolytic chlorine recovery - Google Patents

Anode for electrolytic chlorine recovery Download PDF

Info

Publication number
RU2791363C2
RU2791363C2 RU2021101037A RU2021101037A RU2791363C2 RU 2791363 C2 RU2791363 C2 RU 2791363C2 RU 2021101037 A RU2021101037 A RU 2021101037A RU 2021101037 A RU2021101037 A RU 2021101037A RU 2791363 C2 RU2791363 C2 RU 2791363C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
iridium
ruthenium
titanium
tin
electrode
Prior art date
Application number
RU2021101037A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2021101037A (en
Inventor
Аличе Гарджуло
Аличе Кальдерара
Лучано Якопетти
Original Assignee
Индустрие Де Нора С.П.А.
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Индустрие Де Нора С.П.А. filed Critical Индустрие Де Нора С.П.А.
Publication of RU2021101037A publication Critical patent/RU2021101037A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2791363C2 publication Critical patent/RU2791363C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: applied chemistry.
SUBSTANCE: electrode for gas emittance in electrolytic processes, including a valve metal substrate and a catalytic coating containing 5-40% tin, 3.6-15% iridium, 18-40% ruthenium and 30-70% titanium in the form of metals or their oxides, in mole percent in terms of these elements, and the mentioned catalytic coating is obtained by thermal decomposition of an acetic solution containing hydroxyacetochloride complexes of iridium, ruthenium, tin and titanium. Options of the electrode production method, as well as to an electrolysis cell and an electrolyser.
EFFECT: marked increase in the resistance of the end electrode in situations of electric current reversal compared to the resistance obtained in the presence of Ti only, and also gives optimal values of the cell potential.
13 cl, 2 dwg, 1 tbl

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕFIELD OF TECHNOLOGY TO WHICH THE INVENTION RELATES

Настоящее изобретение относится к процессу получения электрода, пригодного к использованию в качестве анода в электролитических ячейках для производства хлора. Полученный таким образом электрод содержит каталитический слой, содержащий оксиды олова, рутения, иридия и титана, нанесенные на подложку из вентильного металла.The present invention relates to a process for obtaining an electrode suitable for use as an anode in electrolytic cells for the production of chlorine. The electrode thus obtained contains a catalytic layer containing oxides of tin, ruthenium, iridium and titanium deposited on a valve metal substrate.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND OF THE INVENTION

Область изобретения относится к приготовлению каталитического покрытия для электродов, используемых в процессах электролиза рассолов хлоридов щелочных металлов, причем упомянутое покрытие наносится на электропроводящую подложку, обычно из титана, титанового сплава или другого вентильного металла.The field of the invention relates to the preparation of a catalytic coating for electrodes used in alkali chloride brine electrolysis processes, said coating being deposited on an electrically conductive substrate, typically titanium, titanium alloy or other valve metal.

Процессы электролиза рассолов хлоридов щелочных металлов, например, рассола хлорида натрия для производства хлора и каустической соды, часто осуществляют с анодами на основе титана или другого вентильного металла, активированными поверхностным слоем диоксида рутения (RuO2), который имеет свойство уменьшать перенапряжение анодной реакции выделения хлора.Electrolysis processes of alkali chloride brines, such as sodium chloride brine for the production of chlorine and caustic soda, are often carried out with titanium or other valve metal anodes activated by a surface layer of ruthenium dioxide (RuO 2 ), which tends to reduce the overvoltage of the anodic chlorine evolution reaction. .

Частичное улучшение в отношении перенапряжения хлора и, таким образом, в отношении напряжения процесса и общего энергопотребления может быть получено посредством добавления к композиции, основанной на RuO2, смешанном с SnO2, некоторого количества второго благородного металла, выбираемого из иридия и платины, например, как описано в EP0153586; однако эта и другие композиции, содержащие олово, такие как композиция, описанная в US4513102, приводят к проблеме одновременного уменьшения перенапряжения конкурирующей реакции выделения кислорода, и к производимому по анодной реакции хлору с избыточным количеством кислорода.A partial improvement in terms of chlorine surge and thus in terms of process voltage and overall energy consumption can be obtained by adding to the composition based on RuO 2 mixed with SnO 2 some second noble metal selected from iridium and platinum, for example, as described in EP0153586; however, this and other compositions containing tin, such as the composition described in US4513102, lead to the problem of simultaneously reducing the overvoltage of the competing oxygen evolution reaction, and to the chlorine produced by the anodic reaction with excess oxygen.

Дополнительное частичное улучшение характеристик может быть получено посредством нанесения на металлическую подложку композиции, основанной на RuO2 и SnO2, с добавлением малых количеств IrO2, например, как описано в WO2016083319. Подобная композиция позволяет получить оптимальные значения потенциала ячейки и умеренные количества кислорода. Однако эта упомянутая последней композиция и упомянутые выше другие композиции не придают электроду оптимальное сопротивление обращениям электрического тока, которые неизбежно возникают в случае сбоя в работе промышленной установки.An additional partial improvement in performance can be obtained by depositing a composition based on RuO 2 and SnO 2 with the addition of small amounts of IrO 2 on a metal substrate, for example, as described in WO2016083319. Such a composition makes it possible to obtain optimal values of the cell potential and moderate amounts of oxygen. However, this last-mentioned composition and the other compositions mentioned above do not provide the electrode with optimal resistance to the reversals of electric current that inevitably occur in the event of a failure in the operation of an industrial plant.

В US 2013/186750 A1 описывается электрод для выделения хлора, состоящий из металлической подложки, покрытой чередующимися слоями двух различных композиций, а именно, слоем, содержащим оксиды иридия, рутения и вентильных металлов, например, тантала, и слоем, содержащим оксиды иридия, рутения и олова.US 2013/186750 A1 describes an electrode for chlorine evolution, consisting of a metal substrate coated with alternating layers of two different compositions, namely, a layer containing oxides of iridium, ruthenium and valve metals, for example, tantalum, and a layer containing oxides of iridium, ruthenium and tin.

В работе Chellamall и др. «Anodic incineration of phthalic anhydride using RuO2-IrO2-SnO2-TiO2 coated on Ti anode», Arabian Journal of Chemistry (2012), том 9, приложение 2, ноябрь 2016 г., стр. S1690-S1699, описан анод для электрохимического окисления фталевого ангидрида, состоящий из титановой подложки, покрытой смешанными оксидами металлов - RuO2, IrO2, SnO2 и TiO2, приготовленными способом термического разложения.Chellamall et al. "Anodic incineration of phthalic anhydride using RuO 2 -IrO 2 -SnO 2 -TiO 2 coated on Ti anode", Arabian Journal of Chemistry (2012), vol. 9, appendix 2, November 2016, p. S1690-S1699, an anode for electrochemical oxidation of phthalic anhydride is described, consisting of a titanium substrate coated with mixed metal oxides of RuO 2 , IrO 2 , SnO 2 and TiO 2 prepared by a thermal decomposition method.

Кроме того, покрытия уровня техники, например, такие как композиция, описанная в JPS6338592, основанные на оксидах олова и благородных металлов, обычно приготавливают, исходя из прекурсоров четырехвалентного олова, в частности, тетрахлорида олова (SnCl4), смешанных с соответствующими прекурсорами благородного металла в водном растворе. Однако, крайне высокая летучесть получаемых таким образом прекурсоров делает их неудобными для применения в промышленных процессах.In addition, prior art coatings, such as the composition described in JPS6338592, based on oxides of tin and noble metals, are usually prepared from stannous precursors, in particular tin tetrachloride (SnCl 4 ), mixed with the corresponding noble metal precursors. in aqueous solution. However, the extremely high volatility of the thus obtained precursors makes them inconvenient for use in industrial processes.

Поэтому ясно, что существует потребность в новом каталитическом покрытии для электродов для выделения газообразных продуктов в электролитических ячейках в процессах электролиза рассолов хлоридов щелочных металлов, характеризующемся большей каталитической активностью и большим сопротивлением обращениям электрического тока в обычных рабочих условиях относительно композиций уровня техники.Therefore, it is clear that there is a need for a new catalytic coating for electrodes for degassing in electrolytic cells in alkali metal chloride brine electrolysis processes, having greater catalytic activity and greater resistance to electrical current reversals under normal operating conditions relative to prior art compositions.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

Различные аспекты настоящего изобретения представлены в прилагаемой формуле изобретения.Various aspects of the present invention are set forth in the appended claims.

Настоящее изобретение заключается в нанесении композиции, основанной на RuO2, IrO2, SnO2 и TiO2, на металлическую подложку; получаемая таким образом композиция приводит к значительному улучшению сопротивления электрода в ситуациях обращения электрического тока и, кроме того, позволяет увеличить избирательность реакции получения Cl2/O2 в пользу первого из них.The present invention consists in applying a composition based on RuO 2 , IrO 2 , SnO 2 and TiO 2 onto a metal substrate; the thus obtained composition leads to a significant improvement in the resistance of the electrode in situations of electric current reversal and, in addition, allows you to increase the selectivity of the reaction of obtaining Cl 2 /O 2 in favor of the first of them.

В одном аспекте настоящее изобретение относится к электроду для выделения газа в электролитических процессах, содержащему подложку из вентильного металла и каталитическое покрытие, содержащее 5-40% олова, 3,6-15% иридия, 18-40% рутения и 30-70% титана в виде металлов или их оксидов, в молярных процентах в пересчете на эти элементы, причем упомянутое каталитическое покрытие получено термическим разложением уксусного раствора, содержащего гидроксиацетохлоридные комплексы иридия, рутения, олова и титана.In one aspect, the present invention relates to an electrode for outgassing in electrolytic processes comprising a valve metal substrate and a catalytic coating containing 5-40% tin, 3.6-15% iridium, 18-40% ruthenium and 30-70% titanium. in the form of metals or their oxides, in mole percent in terms of these elements, and the mentioned catalytic coating is obtained by thermal decomposition of an acetic solution containing hydroxyacetochloride complexes of iridium, ruthenium, tin and titanium.

Авторы изобретения обнаружили, что присутствие олова и титана в виде металлов или их оксидов в каталитическом слое, содержащем оксиды рутения и иридия, нанесенном исходя из уксусного раствора, содержащего гидроксиацетохлоридный комплекс этих компонентов в указанных выше концентрациях, приводит к заметному увеличению сопротивления конечного электрода в ситуациях обращения электрического тока по сравнению с сопротивлением, получаемым в присутствии только Ti.The inventors found that the presence of tin and titanium in the form of metals or their oxides in a catalytic layer containing oxides of ruthenium and iridium, deposited from an acetic solution containing a hydroxyacetochloride complex of these components in the above concentrations, leads to a noticeable increase in the resistance of the final electrode in situations reversal of electric current compared to the resistance obtained in the presence of only Ti.

Также было обнаружено, что настоящая композиция, полученная из прекурсоров, содержащих гидроксиацетохлоридные комплексы, дает оптимальные значения потенциала ячейки.It was also found that the present composition, obtained from precursors containing hydroxyacetochloride complexes, gives optimal values of the cell potential.

В одном варианте осуществления настоящее изобретение относится к электроду, имеющему каталитическое покрытие, которое содержит смесь, содержащую 6-30% олова, 3,7-12% иридия, 20-30% рутения и 50-70% титана в виде металлов или их оксидов.In one embodiment, the present invention relates to an electrode having a catalytic coating that contains a mixture containing 6-30% tin, 3.7-12% iridium, 20-30% ruthenium and 50-70% titanium in the form of metals or their oxides. .

Авторы изобретения обнаружили, что электрод с подобным каталитическим покрытием, содержащим значительные количества вентильного металла, позволяет получить умеренные концентрации кислорода, в результате чего улучшается избирательность реакции получения Cl2/O2 в пользу первого из них.The inventors have found that an electrode with such a catalytic coating containing significant amounts of valve metal allows moderate oxygen concentrations to be obtained, thereby improving the selectivity of the Cl 2 /O 2 production reaction in favor of the former.

В дополнительном варианте осуществления настоящее изобретение относится к электроду, в котором каталитическое покрытие содержит смесь, содержащую 8-18% олова, 4-10% иридия, 18-36% рутения и 45-65% титана в виде металлов или их оксидов.In a further embodiment, the present invention relates to an electrode in which the catalytic coating comprises a mixture containing 8-18% tin, 4-10% iridium, 18-36% ruthenium and 45-65% titanium in the form of metals or their oxides.

Этот упомянутый последним вариант осуществления имеет преимущество, состоящее в увеличении срока службы электрода при сохранении оптимальной избирательности в отношении реакций выделения хлора и кислорода.This last-mentioned embodiment has the advantage of increasing the life of the electrode while maintaining optimum selectivity for chlorine and oxygen evolution reactions.

В дополнительном аспекте настоящее изобретение относится к электроду для выделения газа в электролитических процессах, содержащему подложку из вентильного металла, снабженную каталитическим покрытием, содержащим смесь, содержащую олово, иридий, рутений и титан в виде металлов или их оксидов, в которой молярное отношение Ru:Ir составляет между 1,5 и 8, и молярное отношение Ti:Sn составляет между 1 и 6, и молярное отношение количества вентильных металлов к количеству благородных металлов составляет между 1,2 и 5, причем упомянутое каталитическое покрытие состоит из термически разложенных слоев уксусного раствора, содержащего гидроксиацетохлоридные комплексы вышеупомянутых металлов.In a further aspect, the present invention relates to an electrode for outgassing in electrolytic processes, comprising a valve metal substrate provided with a catalytic coating containing a mixture containing tin, iridium, ruthenium and titanium in the form of metals or their oxides, in which the molar ratio of Ru:Ir is between 1.5 and 8, and the Ti:Sn molar ratio is between 1 and 6, and the valve metal to noble metal molar ratio is between 1.2 and 5, said catalytic coating consisting of thermally decomposed layers of acetic solution, containing hydroxyacetochloride complexes of the aforementioned metals.

Авторы изобретения обнаружили, что электрод с подобным каталитическим покрытием, имеющим упомянутый диапазон отношений количества благородных металлов к количеству вентильных металлов, позволяет получить высокие характеристики в отношении сопротивления обращениям электрического тока при сохранении хорошей каталитической активности для выделения хлора и хорошей избирательности реакции получения Cl2/O2 в пользу первого из них.The inventors have found that an electrode with such a catalytic coating having said range of noble metal to valve metal ratios allows high performance in terms of resistance to current reversals while maintaining good catalytic activity for chlorine evolution and good selectivity for the Cl 2 /O production reaction. 2 in favor of the first one.

В дополнительном варианте осуществления каталитическое покрытие имеет удельное содержание благородного металла, выраженное как сумма иридия и рутения, составляющее от 6 до 12 г/м2, а предпочтительная подложка из вентильного металла является подложкой из титана или титанового сплава.In a further embodiment, the catalytic coating has a specific noble metal content, expressed as the sum of iridium and ruthenium, of 6 to 12 g/m 2 , and the preferred valve metal support is a titanium or titanium alloy support.

В дополнительном аспекте настоящее изобретение относится к электроду, содержащему подложку из вентильного металла и каталитическое покрытие, причем упомянутое каталитическое покрытие получено термическим разложением уксусного раствора, содержащего гидроксиацетохлоридные комплексы иридия, рутения, олова и титана, причем упомянутый раствор содержит 5-40% олова, 3,6% иридия, 18-40% рутения и 30-70% титана, в молярных процентах в пересчете на эти элементы.In a further aspect, the present invention relates to an electrode comprising a valve metal substrate and a catalytic coating, said catalytic coating being obtained by thermal decomposition of an acetic solution containing iridium, ruthenium, tin and titanium hydroxyacetochloride complexes, said solution containing 5-40% tin, 3 .6% iridium, 18-40% ruthenium and 30-70% titanium, in mole percentages based on these elements.

В дополнительном аспекте настоящее изобретение относится к способу получения электрода для выделения газообразных продуктов в электролитических ячейках, например, для выделения хлора в ячейках для электролиза щелочных рассолов, содержащему следующие этапы:In a further aspect, the present invention relates to a method for producing an electrode for the evolution of gaseous products in electrolytic cells, for example, for the evolution of chlorine in cells for the electrolysis of alkaline brines, comprising the following steps:

а) нанесение уксусного раствора, содержащего гидроксиацетохлоридные комплексы иридия, рутения, олова и титана, на подложку из вентильного металла, затем сушку при 50-60°С и термическое разложение при 450-600°С в течение времени от 5 до 30 минут до достижения удельного содержания благородного металла, выраженного как сумма иридия и рутения, от 0,4 до 1 г/м2;a) application of an acetic solution containing hydroxyacetochloride complexes of iridium, ruthenium, tin and titanium on a valve metal substrate, then drying at 50-60°C and thermal decomposition at 450-600°C for 5 to 30 minutes until the specific content of the noble metal, expressed as the sum of iridium and ruthenium, from 0.4 to 1 g/m 2 ;

b) повторение этапа а) до получения каталитического покрытия с удельным содержанием благородного металла от 6 до 12 г/м2;b) repeating step a) until a catalytic coating with a specific noble metal content of 6 to 12 g/m 2 is obtained;

с) термическую обработку при 450-600°С в течение времени от 50 до 200 минут.c) heat treatment at 450-600°C for 50 to 200 minutes.

Согласно одному варианту осуществления вышеуказанного способа упомянутый уксусный раствор содержит 5-40% олова, 3,6-15% иридия, 18-40% рутения и 30-70% титана, предпочтительно 6-30% олова, 3,7-12% иридия, 20-30% рутения и 50-70% титана, более предпочтительно 8-18% олова, 4-10% иридия, 18-36% рутения и 45-65% титана, в молярных процентах в пересчете на эти элементы.According to one embodiment of the above method, said acetic solution contains 5-40% tin, 3.6-15% iridium, 18-40% ruthenium and 30-70% titanium, preferably 6-30% tin, 3.7-12% iridium , 20-30% ruthenium and 50-70% titanium, more preferably 8-18% tin, 4-10% iridium, 18-36% ruthenium and 45-65% titanium, in mole percent based on these elements.

В дополнительном варианте осуществления настоящее изобретение относится к способу производства электрода для выделения газа в электролитических процессах, содержащему следующие этапы:In a further embodiment, the present invention relates to a method for manufacturing an electrode for outgassing in electrolytic processes comprising the steps of:

а) нанесение на подложку из вентильного металла уксусного раствора, содержащего гидроксиацетохлоридные комплексы иридия, рутения, олова и титана, содержащие 5-40% олова, 3,6-15% иридия, 18-40% рутения и 30-70% титана, в молярных процентах в пересчете на эти элементы; затем сушку при 50-60°С и термическое разложение при 450-600°С в течение времени от 5 до 30 минут до достижения удельного содержания благородного металла, выраженного как сумма иридия и рутения, от 0,4 до 1 г/м2;a) application of an acetic solution containing hydroxyacetochloride complexes of iridium, ruthenium, tin and titanium, containing 5-40% tin, 3.6-15% iridium, 18-40% ruthenium and 30-70% titanium, on a valve metal substrate, c molar percent in terms of these elements; then drying at 50-60° C. and thermal decomposition at 450-600° C. for 5 to 30 minutes until a noble metal specific content, expressed as the sum of iridium and ruthenium, of 0.4 to 1 g/m 2 is reached;

b) повторение этапа а) до получения каталитического покрытия с удельным содержанием благородного металла от 6 до 12 г/м2;b) repeating step a) until a catalytic coating with a specific noble metal content of 6 to 12 g/m 2 is obtained;

с) конечную термическую обработку при 450-600°С в течение времени от 50 до 200 минут.c) a final heat treatment at 450-600° C. for 50 to 200 minutes.

Упомянутый кислый раствор содержит 6-30% олова, 3,7-12% иридия, 20-30% рутения и 50-70% титана и предпочтительно 8-18% олова, 4-10% иридия, 18-36% рутения и 45-65% титана, в молярных процентах в пересчете на эти элементы.Said acid solution contains 6-30% tin, 3.7-12% iridium, 20-30% ruthenium and 50-70% titanium and preferably 8-18% tin, 4-10% iridium, 18-36% ruthenium and 45 -65% titanium, in mole percent in terms of these elements.

Использование прекурсоров, содержащих гидроксиацетохлоридный комплекс олова вместе с гидроксиацетохлоридными комплексами иридия, рутения и титана, позволяет преодолеть ограничения уровня техники посредством нанесения анодного каталитического покрытия с хорошо контролируемым химическим составом. Основная критичность уровня техники является следствием высокой летучести тетрахлорида олова, которая вызывает неконтролируемые потери последнего во время различных термических обработок, необходимых для осаждения каталитического слоя.The use of precursors containing a tin hydroxyacetochloride complex together with iridium, ruthenium and titanium hydroxyacetochloride complexes overcomes the limitations of the prior art by applying an anodic catalytic coating with well controlled chemical composition. The main criticality of the prior art is due to the high volatility of tin tetrachloride, which causes uncontrolled losses of the latter during the various thermal treatments necessary for the deposition of the catalytic layer.

В одном варианте осуществления температура термического разложения на этапах а) и с) составляет между 480 и 550°С.In one embodiment, the thermal decomposition temperature in steps a) and c) is between 480 and 550°C.

В дополнительном аспекте изобретение относится к ячейке для электролиза растворов хлоридов щелочных металлов, содержащей анодное отделение и катодное отделение, причем анодное отделение снабжено электродом в одной из описанных выше форм, используемым в качестве анода для выделения хлора.In a further aspect, the invention relates to a cell for the electrolysis of alkali chloride solutions, comprising an anode compartment and a cathode compartment, the anode compartment being provided with an electrode in one of the forms described above, used as an anode for chlorine evolution.

В дополнительном аспекте изобретение относится к промышленному электролизеру для производства хлора и щелочи, исходя из растворов хлоридов щелочных металлов, даже если в нем нет защитных поляризационных устройств, и содержащему модульное расположение электролитических ячеек с анодным и катодным отделениями, разделенными ионообменными мембранами или диафрагмами, причем анодное отделение содержит электрод в одной из описанных выше форм, используемый в качестве анода.In an additional aspect, the invention relates to an industrial cell for the production of chlorine and alkali, based on alkali chloride solutions, even if it does not contain protective polarization devices, and containing a modular arrangement of electrolytic cells with anode and cathode compartments separated by ion exchange membranes or diaphragms, and the anode the compartment contains an electrode in one of the forms described above, used as an anode.

Изобретение будет теперь описано более подробно в связи с нижеследующими примерами и прилагаемыми фигурами.The invention will now be described in more detail in connection with the following examples and the accompanying figures.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Фиг. 1 является полученным с помощью растрового электронного микроскопа изображением поперечного сечения электрода, описанного в Примере №1;Fig. 1 is a scanning electron microscope image of the cross section of the electrode described in Example No. 1;

Фиг. 2 является полученным с помощью растрового электронного микроскопа изображением поперечного сечения электрода, описанного в Контрпримере №2С.Fig. 2 is a scanning electron microscope image of the cross section of the electrode described in Counter-Example No. 2C.

ПРИМЕРЫEXAMPLES

Нижеследующие примеры включены для демонстрации конкретных вариантов осуществления изобретения, чья осуществимость была в полной мере подтверждена в заявленном диапазоне значений. Специалистам в данной области техники будет очевидно, что составы и методы, описанные в приведенных ниже примерах, представляют собой составы и методы, для которых авторы изобретения обнаружили хорошую работоспособность изобретения на практике; однако специалистам в данной области техники будет также понятно, что в свете настоящего описания в различные описанные варианты осуществления могут быть внесены различные изменения, приводящие, тем не менее, к идентичным или подобным результатам и остающиеся при этом в пределах объема изобретения.The following examples are included to demonstrate specific embodiments of the invention, whose feasibility has been fully confirmed in the claimed range of values. It will be apparent to those skilled in the art that the compositions and methods described in the examples below are compositions and methods for which the inventors have found the invention to work well in practice; however, those skilled in the art will also appreciate that various modifications may be made to the various embodiments described in light of the present disclosure, yet yielding identical or similar results while remaining within the scope of the invention.

ПРИМЕР 1EXAMPLE 1

Кусок титановой сетки с размерами 10 см × 10 см промыли три раза в деионизированной воде при 60°С, меняя каждый раз жидкость. За промывкой следовала термическая обработка в течение 2 часов при 350°С. Сетку затем обработали в 20%-ом растворе HCl, с кипячением в течение 30 минут.A piece of titanium mesh with dimensions of 10 cm × 10 cm was washed three times in deionized water at 60°C, changing the liquid each time. Washing was followed by heat treatment for 2 hours at 350°C. The grid was then treated in a 20% HCl solution, with boiling for 30 minutes.

Затем приготовили 100 мл уксусного раствора, содержащего гидроксиацетохлоридный комплекс олова вместе с гидроксиацетохлоридным комплексом рутения, гидроксиацетохлоридным комплексом иридия и гидроксиацетохлоридным комплексом титана и имеющего молярный состав, эквивалентный 20% Ru, 7% Ir, 17% Sn и 56% Ti.Then, 100 ml of an acetic solution was prepared containing tin hydroxyacetochloride complex together with ruthenium hydroxyacetochloride complex, iridium hydroxyacetochloride complex and titanium hydroxyacetochloride complex and having a molar composition equivalent to 20% Ru, 7% Ir, 17% Sn and 56% Ti.

Этот раствор нанесли на кусок титановой сетки кистью, в 14 слоев. После нанесения каждого слоя проводили сушку при 50-60°С в течение примерно 10 минут, после чего следовала термическая обработка в течение 10 минут при 500°С. Кусок охлаждали воздухом каждый раз перед нанесением следующего слоя.This solution was applied to a piece of titanium mesh with a brush, in 14 layers. After applying each layer, drying was carried out at 50-60°C for about 10 minutes, followed by heat treatment for 10 minutes at 500°C. The piece was air-cooled each time before applying the next layer.

Эту процедуру повторяли до достижения общего удельного содержания благородного металла, выраженного как сумма Ir и Ru в пересчете на металлы, равного 8 г/м2. Затем проводили конечную термическую обработку при 500°С в течение 100 минут.This procedure was repeated until a total specific noble metal content, expressed as the sum of Ir and Ru in terms of metals, was reached, equal to 8 g/m 2 . Then, a final heat treatment was carried out at 500° C. for 100 minutes.

Полученный таким образом электрод обозначили как образец №1.The thus obtained electrode was designated as sample No. 1.

ПРИМЕР 2EXAMPLE 2

Кусок титановой сетки с размерами 10 см × 10 см промыли три раза в деионизированной воде при 60°С, меняя каждый раз жидкость. За промывкой следовала термическая обработка в течение 2 часов при 350°С. Сетку затем обработали в 20%-ом растворе HCl, с кипячением в течение 30 минут.A piece of titanium mesh with dimensions of 10 cm × 10 cm was washed three times in deionized water at 60°C, changing the liquid each time. Washing was followed by heat treatment for 2 hours at 350°C. The grid was then treated in a 20% HCl solution, with boiling for 30 minutes.

Затем приготовили 100 мл уксусного раствора, содержащего гидроксиацетохлоридный комплекс олова вместе с гидроксиацетохлоридным комплексом рутения, гидроксиацетохлоридным комплексом иридия и гидроксиацетохлоридным комплексом титана и имеющего молярный состав, эквивалентный 30% Ru, 4% Ir, 15% Sn и 51% Ti.Then, 100 ml of an acetic solution containing tin hydroxyacetochloride complex together with ruthenium hydroxyacetochloride complex, iridium hydroxyacetochloride complex and titanium hydroxyacetochloride complex and having a molar composition equivalent to 30% Ru, 4% Ir, 15% Sn and 51% Ti was prepared.

Этот раствор нанесли на кусок титановой сетки кистью, в 14 слоев. После нанесения каждого слоя проводили сушку при 50-60°С в течение примерно 10 минут, после чего следовала термическая обработка в течение 10 минут при 500°С. Кусок охлаждали воздухом каждый раз перед нанесением следующего слоя.This solution was applied to a piece of titanium mesh with a brush, in 14 layers. After applying each layer, drying was carried out at 50-60°C for about 10 minutes, followed by heat treatment for 10 minutes at 500°C. The piece was air-cooled each time before applying the next layer.

Эту процедуру повторяли до достижения общего удельного содержания благородного металла, выраженного как сумма Ir и Ru в пересчете на металлы, равного 8 г/м2. Затем проводили конечную термическую обработку при 500°С в течение 100 минут.This procedure was repeated until a total specific noble metal content, expressed as the sum of Ir and Ru in terms of metals, was reached, equal to 8 g/m 2 . Then, a final heat treatment was carried out at 500° C. for 100 minutes.

Полученный таким образом электрод обозначили как образец №2.The thus obtained electrode was designated as sample No. 2.

ПРИМЕР 3EXAMPLE 3

Кусок титановой сетки с размерами 10 см × 10 см промыли три раза в деионизированной воде при 60°С, меняя каждый раз жидкость. За промывкой следовала термическая обработка в течение 2 часов при 350°С. Сетку затем обработали в 20%-ом растворе HCl, с кипячением в течение 30 минут.A piece of titanium mesh with dimensions of 10 cm × 10 cm was washed three times in deionized water at 60°C, changing the liquid each time. Washing was followed by heat treatment for 2 hours at 350°C. The grid was then treated in a 20% HCl solution, with boiling for 30 minutes.

Затем приготовили 100 мл уксусного раствора, содержащего гидроксиацетохлоридный комплекс олова вместе с гидроксиацетохлоридным комплексом рутения, гидроксиацетохлоридным комплексом иридия и гидроксиацетохлоридным комплексом титана и имеющего молярный состав, эквивалентный 23% Ru, 12% Ir, 19% Sn и 46% Ti.Then, 100 ml of an acetic solution was prepared containing the tin hydroxyacetochloride complex together with the ruthenium hydroxyacetochloride complex, the iridium hydroxyacetochloride complex and the titanium hydroxyacetochloride complex and having a molar composition equivalent to 23% Ru, 12% Ir, 19% Sn and 46% Ti.

Этот раствор нанесли на кусок титановой сетки кистью, в 14 слоев. После нанесения каждого слоя проводили сушку при 50-60°С в течение примерно 10 минут, после чего следовала термическая обработка в течение 10 минут при 500°С. Кусок охлаждали воздухом каждый раз перед нанесением следующего слоя.This solution was applied to a piece of titanium mesh with a brush, in 14 layers. After applying each layer, drying was carried out at 50-60°C for about 10 minutes, followed by heat treatment for 10 minutes at 500°C. The piece was air-cooled each time before applying the next layer.

Эту процедуру повторяли до достижения общего удельного содержания благородного металла, выраженного как сумма Ir и Ru в пересчете на металлы, равного 8 г/м2. Затем проводили конечную термическую обработку при 500°С в течение 100 минут.This procedure was repeated until a total specific noble metal content, expressed as the sum of Ir and Ru in terms of metals, was reached, equal to 8 g/m 2 . Then, a final heat treatment was carried out at 500° C. for 100 minutes.

Полученный таким образом электрод обозначили как образец №3.The thus obtained electrode was designated as sample No. 3.

ПРИМЕР 4EXAMPLE 4

Кусок титановой сетки с размерами 10 см × 10 см промыли три раза в деионизированной воде при 60°С, меняя каждый раз жидкость. За промывкой следовала термическая обработка в течение 2 часов при 350°С. Сетку затем обработали в 20%-ом растворе HCl, с кипячением в течение 30 минут.A piece of titanium mesh with dimensions of 10 cm × 10 cm was washed three times in deionized water at 60°C, changing the liquid each time. Washing was followed by heat treatment for 2 hours at 350°C. The grid was then treated in a 20% HCl solution, with boiling for 30 minutes.

Затем приготовили 100 мл уксусного раствора, содержащего гидроксиацетохлоридный комплекс олова вместе с гидроксиацетохлоридным комплексом рутения, гидроксиацетохлоридным комплексом иридия и гидроксиацетохлоридным комплексом титана и имеющего молярный состав, эквивалентный 20% Ru, 10% Ir, 16% Sn и 54% Ti.Then, 100 ml of an acetic solution was prepared containing tin hydroxyacetochloride complex together with ruthenium hydroxyacetochloride complex, iridium hydroxyacetochloride complex and titanium hydroxyacetochloride complex and having a molar composition equivalent to 20% Ru, 10% Ir, 16% Sn and 54% Ti.

Этот раствор нанесли на кусок титановой сетки кистью, в 14 слоев. После нанесения каждого слоя проводили сушку при 50-60°С в течение примерно 10 минут, после чего следовала термическая обработка в течение 10 минут при 500°С. Кусок охлаждали воздухом каждый раз перед нанесением следующего слоя.This solution was applied to a piece of titanium mesh with a brush, in 14 layers. After applying each layer, drying was carried out at 50-60°C for about 10 minutes, followed by heat treatment for 10 minutes at 500°C. The piece was air-cooled each time before applying the next layer.

Эту процедуру повторяли до достижения общего удельного содержания благородного металла, выраженного как сумма Ir и Ru в пересчете на металлы, равного 12 г/м2. Затем проводили конечную термическую обработку при 500°С в течение 100 минут.This procedure was repeated until a total specific noble metal content, expressed as the sum of Ir and Ru in terms of metals, was reached, equal to 12 g/m 2 . Then, a final heat treatment was carried out at 500° C. for 100 minutes.

Полученный таким образом электрод обозначили как образец №4.The thus obtained electrode was designated as sample No. 4.

ПРИМЕР 5EXAMPLE 5

Кусок титановой сетки с размерами 10 см × 10 см промыли три раза в деионизированной воде при 60°С, меняя каждый раз жидкость. За промывкой следовала термическая обработка в течение 2 часов при 350°С. Сетку затем обработали в 20%-ом растворе HCl, с кипячением в течение 30 минут.A piece of titanium mesh with dimensions of 10 cm × 10 cm was washed three times in deionized water at 60°C, changing the liquid each time. Washing was followed by heat treatment for 2 hours at 350°C. The grid was then treated in a 20% HCl solution, with boiling for 30 minutes.

Затем приготовили 100 мл уксусного раствора, содержащего гидроксиацетохлоридный комплекс олова вместе с гидроксиацетохлоридным комплексом рутения, гидроксиацетохлоридным комплексом иридия и гидроксиацетохлоридным комплексом титана и имеющего молярный состав, эквивалентный 21% Ru, 7% Ir, 32% Sn и 40% Ti.Then, 100 ml of an acetic solution containing tin hydroxyacetochloride complex together with ruthenium hydroxyacetochloride complex, iridium hydroxyacetochloride complex and titanium hydroxyacetochloride complex and having a molar composition equivalent to 21% Ru, 7% Ir, 32% Sn and 40% Ti was prepared.

Этот раствор нанесли на кусок титановой сетки кистью, в 14 слоев. После нанесения каждого слоя проводили сушку при 50-60°С в течение примерно 10 минут, после чего следовала термическая обработка в течение 10 минут при 500°С. Кусок охлаждали воздухом каждый раз перед нанесением следующего слоя.This solution was applied to a piece of titanium mesh with a brush, in 14 layers. After applying each layer, drying was carried out at 50-60°C for about 10 minutes, followed by heat treatment for 10 minutes at 500°C. The piece was air-cooled each time before applying the next layer.

Эту процедуру повторяли до достижения общего удельного содержания благородного металла, выраженного как сумма Ir и Ru в пересчете на металлы, равного 9 г/м2. Затем проводили конечную термическую обработку при 500°С в течение 100 минут.This procedure was repeated until a total specific noble metal content, expressed as the sum of Ir and Ru in terms of metals, was reached, equal to 9 g/m 2 . Then, a final heat treatment was carried out at 500° C. for 100 minutes.

Полученный таким образом электрод обозначили как образец №5.The electrode thus obtained was designated Sample No. 5.

ПРИМЕР 6EXAMPLE 6

Кусок титановой сетки с размерами 10 см × 10 см промыли три раза в деионизированной воде при 60°С, меняя каждый раз жидкость. За промывкой следовала термическая обработка в течение 2 часов при 350°С. Сетку затем обработали в 20%-ом растворе HCl, с кипячением в течение 30 минут.A piece of titanium mesh with dimensions of 10 cm × 10 cm was washed three times in deionized water at 60°C, changing the liquid each time. Washing was followed by heat treatment for 2 hours at 350°C. The grid was then treated in a 20% HCl solution, with boiling for 30 minutes.

Затем приготовили 100 мл уксусного раствора, содержащего гидроксиацетохлоридный комплекс олова вместе с гидроксиацетохлоридным комплексом рутения, гидроксиацетохлоридным комплексом иридия и гидроксиацетохлоридным комплексом титана и имеющего молярный состав, эквивалентный 21% Ru, 9% Ir, 29% Sn и 41% Ti.Then, 100 ml of an acetic solution was prepared containing the tin hydroxyacetochloride complex together with the ruthenium hydroxyacetochloride complex, the iridium hydroxyacetochloride complex and the titanium hydroxyacetochloride complex and having a molar composition equivalent to 21% Ru, 9% Ir, 29% Sn and 41% Ti.

Этот раствор нанесли на кусок титановой сетки кистью, в 14 слоев. После нанесения каждого слоя проводили сушку при 50-60°С в течение примерно 10 минут, после чего следовала термическая обработка в течение 10 минут при 500°С. Кусок охлаждали воздухом каждый раз перед нанесением следующего слоя.This solution was applied to a piece of titanium mesh with a brush, in 14 layers. After applying each layer, drying was carried out at 50-60°C for about 10 minutes, followed by heat treatment for 10 minutes at 500°C. The piece was air-cooled each time before applying the next layer.

Эту процедуру повторяли до достижения общего удельного содержания благородного металла, выраженного как сумма Ir и Ru в пересчете на металлы, равного 9 г/м2. Затем проводили конечную термическую обработку при 500°С в течение 100 минут.This procedure was repeated until a total specific noble metal content, expressed as the sum of Ir and Ru in terms of metals, was reached, equal to 9 g/m 2 . Then, a final heat treatment was carried out at 500° C. for 100 minutes.

Полученный таким образом электрод обозначили как образец №6.The thus obtained electrode was designated as sample No. 6.

КОНТРПРИМЕР 1COUNTEREXAMPLE 1

Кусок титановой сетки с размерами 10 см × 10 см промыли три раза в деионизированной воде при 60°С, меняя каждый раз жидкость. За промывкой следовала термическая обработка в течение 2 часов при 350°С. Сетку затем обработали в 20%-ом растворе HCl, с кипячением в течение 30 минут.A piece of titanium mesh with dimensions of 10 cm × 10 cm was washed three times in deionized water at 60°C, changing the liquid each time. Washing was followed by heat treatment for 2 hours at 350°C. The grid was then treated in a 20% HCl solution, with boiling for 30 minutes.

Затем приготовили 100 мл водно-спиртового раствора, содержащего RuCl3·3H2O, H2IrCl6·6H2O, TiCl3 в растворе изопропанола и имеющего молярный состав, эквивалентный 27% Ru, 12% Ir, 61% Ti.Then prepared 100 ml of water-alcohol solution containing RuCl 3 ·3H 2 O, H 2 IrCl 6 ·6H 2 O, TiCl 3 in isopropanol solution and having a molar composition equivalent to 27% Ru, 12% Ir, 61% Ti.

Этот раствор нанесли на кусок титановой сетки кистью, в 14 слоев. После нанесения каждого слоя проводили сушку при 50-60°С в течение примерно 10 минут, после чего следовала термическая обработка в течение 10 минут при 500°С. Кусок охлаждали воздухом каждый раз перед нанесением следующего слоя.This solution was applied to a piece of titanium mesh with a brush, in 14 layers. After applying each layer, drying was carried out at 50-60°C for about 10 minutes, followed by heat treatment for 10 minutes at 500°C. The piece was air-cooled each time before applying the next layer.

Эту процедуру повторяли до достижения общего удельного содержания благородного металла, выраженного как сумма Ir и Ru в пересчете на металлы, равного 13 г/м2. Затем проводили конечную термическую обработку при 500°С в течение 100 минут.This procedure was repeated until a total specific noble metal content, expressed as the sum of Ir and Ru in terms of metals, was reached, equal to 13 g/m 2 . Then, a final heat treatment was carried out at 500° C. for 100 minutes.

Полученный таким образом электрод обозначили как образец №1С.The thus obtained electrode was designated as sample No. 1C.

КОНТРПРИМЕР 2COUNTEREXAMPLE 2

Кусок титановой сетки с размерами 10 см × 10 см промыли три раза в деионизированной воде при 60°С, меняя каждый раз жидкость. За промывкой следовала термическая обработка в течение 2 часов при 350°С. Сетку затем обработали в 20%-ом растворе HCl, с кипячением в течение 30 минут.A piece of titanium mesh with dimensions of 10 cm × 10 cm was washed three times in deionized water at 60°C, changing the liquid each time. Washing was followed by heat treatment for 2 hours at 350°C. The grid was then treated in a 20% HCl solution, with boiling for 30 minutes.

Затем приготовили 100 мл водно-спиртового раствора, содержащего RuCl3·3H2O, H2IrCl6·6H2O, TiCl3, SnCl4 в растворе изопропанола и имеющего молярный состав, эквивалентный 20% Ru, 7% Ir, 17% Sn и 56% Ti.Then prepared 100 ml of a water-alcohol solution containing RuCl 3 3H 2 O, H 2 IrCl 6 6H 2 O, TiCl 3 , SnCl 4 in an isopropanol solution and having a molar composition equivalent to 20% Ru, 7% Ir, 17% Sn and 56% Ti.

Этот раствор нанесли на кусок титановой сетки кистью, в 14 слоев. После нанесения каждого слоя проводили сушку при 50-60°С в течение примерно 10 минут, после чего следовала термическая обработка в течение 10 минут при 500°С. Кусок охлаждали воздухом каждый раз перед нанесением следующего слоя.This solution was applied to a piece of titanium mesh with a brush, in 14 layers. After applying each layer, drying was carried out at 50-60°C for about 10 minutes, followed by heat treatment for 10 minutes at 500°C. The piece was air-cooled each time before applying the next layer.

Эту процедуру повторяли до достижения общего удельного содержания благородного металла, выраженного как сумма Ir и Ru в пересчете на металлы, равного 8 г/м2. Затем проводили конечную термическую обработку при 500°С в течение 100 минут.This procedure was repeated until a total specific noble metal content, expressed as the sum of Ir and Ru in terms of metals, was reached, equal to 8 g/m 2 . Then, a final heat treatment was carried out at 500° C. for 100 minutes.

Полученный таким образом электрод обозначили как образец №2С.The thus obtained electrode was designated as sample No. 2C.

КОНТРПРИМЕР 3COUNTEREXAMPLE 3

Кусок титановой сетки с размерами 10 см × 10 см промыли три раза в деионизированной воде при 60°С, меняя каждый раз жидкость. За промывкой следовала термическая обработка в течение 2 часов при 350°С. Сетку затем обработали в 20%-ом растворе HCl, с кипячением в течение 30 минут.A piece of titanium mesh with dimensions of 10 cm × 10 cm was washed three times in deionized water at 60°C, changing the liquid each time. Washing was followed by heat treatment for 2 hours at 350°C. The grid was then treated in a 20% HCl solution, with boiling for 30 minutes.

Затем приготовили 100 мл уксусного раствора, содержащего гидроксиацетохлоридный комплекс олова вместе с гидроксиацетохлоридным комплексом рутения и гидроксиацетохлоридным комплексом иридия и имеющего молярный состав, эквивалентный 35% Ru, 6% Ir, 59% Sn.Then, 100 ml of an acetic solution was prepared containing a tin hydroxyacetochloride complex together with a ruthenium hydroxyacetochloride complex and an iridium hydroxyacetochloride complex and having a molar composition equivalent to 35% Ru, 6% Ir, 59% Sn.

Этот раствор нанесли на кусок титановой сетки кистью, в 14 слоев. После нанесения каждого слоя проводили сушку при 50-60°С в течение примерно 10 минут, после чего следовала термическая обработка в течение 10 минут при 500°С. Кусок охлаждали воздухом каждый раз перед нанесением следующего слоя.This solution was applied to a piece of titanium mesh with a brush, in 14 layers. After applying each layer, drying was carried out at 50-60°C for about 10 minutes, followed by heat treatment for 10 minutes at 500°C. The piece was air-cooled each time before applying the next layer.

Эту процедуру повторяли до достижения общего удельного содержания благородного металла, выраженного как сумма Ir и Ru в пересчете на металлы, равного 8 г/м2. Затем проводили конечную термическую обработку при 500°С в течение 100 минут.This procedure was repeated until a total specific noble metal content, expressed as the sum of Ir and Ru in terms of metals, was reached, equal to 8 g/m 2 . Then, a final heat treatment was carried out at 500° C. for 100 minutes.

Полученный таким образом электрод обозначили как образец №3С.The thus obtained electrode was designated as sample No. 3C.

ОХАРАКТЕРИЗОВАНИЕ ОБРАЗЦОВSAMPLE CHARACTERIZATION

Данные о высокой летучести тетрахлорида олова и связанных с этим неконтролируемых потерях последнего во время термической обработки были подтверждены SEM-EDX-анализом двух образцов электрода Примера 1 (образец 1) и электрода Контрпримера 2 (образец 2С) соответственно.Data on the high volatility of tin tetrachloride and the associated uncontrolled loss of the latter during heat treatment were confirmed by SEM-EDX analysis of two samples of the electrode of Example 1 (sample 1) and the electrode of Counterexample 2 (sample 2C), respectively.

Анализ проводили с использованием растрового электронного микроскопа (коммерческого прибора SEM/FEG Inspect F 50 компании FEI с системой микроанализа EDAX), снабженного системой детектирования Everhart-Thornley, используемой в режиме обратного рассеяния; рабочее расстояние устанавливали на 10 мм, ускоряющее напряжение – на 20 кВ, а увеличение изменялось между 10000-кратным и 100000-кратным.The analysis was performed using a scanning electron microscope (a commercial FEI Inspect F 50 SEM/FEG instrument with an EDAX microanalysis system) equipped with an Everhart-Thornley detection system used in backscattering mode; the working distance was set to 10 mm, the accelerating voltage was set to 20 kV, and the magnification was changed between 10,000-fold and 100,000-fold.

Фиг. 1 и 2 показывают изображения поперечных сечений каталитических покрытий приготовленных электродов Примера 1 и Контрпримера 2, соответственно, и соответствующие профили состава, определенные с использованием способа коррекции ZAF («ZAF» относится к коррекции матричных эффектов образца; в частности: Z относится к эффекту атомного номера, А относится к эффекту поглощения рентгеновских лучей, и F относится к эффекту рентгеновской флуоресценции).Fig. 1 and 2 show cross-sectional images of the catalytic coatings of the prepared electrodes of Example 1 and Counterexample 2, respectively, and the corresponding composition profiles determined using the ZAF correction method ("ZAF" refers to the correction of matrix effects of the sample; in particular: Z refers to the effect of atomic number , A refers to the X-ray absorption effect, and F refers to the X-ray fluorescence effect).

Как можно понять из фиг. 1, относящейся к электроду Примера 1 (образец 1), олово присутствует по всему поперечному сечению каталитического покрытия. Дополнительно, состав металлов, детектированный посредством EDX-анализа, сравним с молярным составом исходного уксусного раствора, содержащего гидроксиацетохлоридные комплексы олова, рутения, иридия и титана, эквивалентным 20% Ru, 7% Ir, 17% Sn и 56% Ti образца 1.As can be understood from FIG. 1 relating to the electrode of Example 1 (sample 1), tin is present throughout the entire cross section of the catalytic coating. Additionally, the composition of metals detected by EDX analysis is comparable to the molar composition of the initial acetic solution containing hydroxyacetochloride complexes of tin, ruthenium, iridium and titanium, equivalent to 20% Ru, 7% Ir, 17% Sn and 56% Ti of sample 1.

Как можно понять из фиг. 2, относящейся к электроду Контрпримера 2 (образец 2С), имеется лишь незначительное присутствие олова во всем поперечном сечении каталитического покрытия. Состав металлов, детектированный посредством EDX-анализа, подтверждает потерю большей части олова по сравнению с молярным составом исходного водно-спиртового раствора, содержащего олово, рутений, иридий и титан, эквивалентным 20% Ru, 7% Ir, 17% Sn и 56% Ti образца 2C.As can be understood from FIG. 2 relating to the electrode of Counterexample 2 (sample 2C), there is only a slight presence of tin in the entire cross section of the catalytic coating. The metal composition detected by EDX analysis confirms the loss of most of the tin compared to the molar composition of the initial water-alcohol solution containing tin, ruthenium, iridium and titanium, equivalent to 20% Ru, 7% Ir, 17% Sn and 56% Ti sample 2C.

ИСПЫТАНИЕ НА ВЫДЕЛЕНИЕ ХЛОРАCHLORINE RELEASE TEST

Образцы из примеров охарактеризовали в качестве анодов для выделения хлора в лабораторной ячейке, снабжаемой рассолом хлорида натрия с концентрацией 200 г/л, точно контролируя pH на значении 3.Samples from the examples were characterized as anodes for chlorine evolution in a laboratory cell supplied with 200 g/l sodium chloride brine, with pH precisely controlled at 3.

Таблица 1 показывает перенапряжение хлора, измеренное при плотности тока 3 кА/м2, процентное содержание кислорода по объему в производимом хлоре и сопротивление обращениям, выраженное в виде процентной доли потерянного благородного металла.Table 1 shows the overvoltage of chlorine measured at a current density of 3 kA/m 2 , the percentage of oxygen by volume in the chlorine produced, and the reversal resistance expressed as the percentage of precious metal lost.

Таблица 1Table 1

ОбразцыSamples ηCl2 (мВ)ηCl 2 (mV) O2/Cl2 (об.%)O 2 /Cl 2 (vol.%) Сопротивление обращениям (%)Conversion Resistance (%) 11 30thirty 0,20.2 33 22 4040 0,20.2 22 33 30thirty 0,30.3 33 44 4040 0,20.2 33 55 30thirty 0,30.3 33 66 30thirty 0,30.3 33 1C 5050 0,40.4 44 2C 5050 0,40.4 88 3C 4040 0,30.3 77

Приведенное выше описание не предназначено для ограничения изобретения, которое может быть использовано согласно различным вариантам осуществления, но без отклонения от его целей, причем его объем однозначно определяется прилагаемой формулой изобретения.The foregoing description is not intended to limit the invention, which may be used according to various embodiments, but without deviating from its purposes, and its scope is unambiguously defined by the appended claims.

В описании и в формуле изобретения настоящей заявки термины «содержит», «включает» и «включает в себя» и их варианты, такие как «содержащий», «включающий» и «включающий в себя», не предполагаются исключающими присутствие других дополнительных элементов, компонентов или этапов способа.In the description and claims of the present application, the terms "comprises", "comprises" and "includes" and variations thereof such as "comprising", "comprising" and "comprising" are not intended to exclude the presence of other additional elements, components or steps of the method.

Обсуждение документов, действий, материалов, устройств, изделий и т.п. включено в это описание исключительно с целью обеспечить контекст для настоящего изобретения. Не предполагается и не заявляется, что некоторые или все эти доводы составляли бы часть уровня техники или были бы общеизвестными сведениями в области техники, соответствующей настоящему изобретению, до даты приоритета каждого пункта формулы изобретения этой заявки.Discussion of documents, actions, materials, devices, products, etc. included in this description solely for the purpose of providing context for the present invention. It is not intended or claimed that any or all of these considerations would form part of the state of the art or would be common knowledge in the art of the present invention prior to the priority date of each claim of this application.

Claims (19)

1. Электрод для выделения газа в электролитических процессах, включающий в себя подложку из вентильного металла и каталитическое покрытие, содержащее 5-40% олова, 3,6-15% иридия, 18-40% рутения и 30-70% титана в виде металлов или их оксидов, в молярных процентах в пересчете на эти элементы, причем упомянутое каталитическое покрытие получено термическим разложением уксусного раствора, содержащего гидроксиацетохлоридные комплексы иридия, рутения, олова и титана.1. An electrode for gas evolution in electrolytic processes, including a valve metal substrate and a catalytic coating containing 5-40% tin, 3.6-15% iridium, 18-40% ruthenium and 30-70% titanium in the form of metals or their oxides, in mole percent in terms of these elements, and the said catalytic coating is obtained by thermal decomposition of an acetic solution containing hydroxyacetochloride complexes of iridium, ruthenium, tin and titanium. 2. Электрод по п. 1, в котором упомянутое каталитическое покрытие содержит 6-30% олова, 3,7-12% иридия, 20-30% рутения и 50-70% титана в виде металлов или их оксидов, в молярных процентах в пересчете на эти элементы.2. The electrode according to claim. 1, in which the said catalytic coating contains 6-30% tin, 3.7-12% iridium, 20-30% ruthenium and 50-70% titanium in the form of metals or their oxides, in mole percent in counting these elements. 3. Электрод по п. 1, в котором упомянутое каталитическое покрытие содержит 8-18% олова, 4-10% иридия, 18-36% рутения и 45-65% титана в виде металлов или их оксидов, в молярных процентах в пересчете на эти элементы.3. The electrode according to claim 1, in which the said catalytic coating contains 8-18% tin, 4-10% iridium, 18-36% ruthenium and 45-65% titanium in the form of metals or their oxides, in mole percent in terms of these elements. 4. Электрод по любому из предшествующих пунктов, в котором упомянутое каталитическое покрытие имеет удельное содержание благородного металла, выраженное как сумма иридия и рутения, составляющее между 6 и 12 г/м2.4. An electrode according to any one of the preceding claims, wherein said catalytic coating has a specific noble metal content, expressed as the sum of iridium and ruthenium, between 6 and 12 g/m 2 . 5. Электрод по одному из предшествующих пунктов, в котором упомянутое каталитическое покрытие получено термическим разложением уксусного раствора, содержащего гидроксиацетохлоридные комплексы иридия, рутения, олова и титана, причем упомянутый раствор содержит 5-40% олова, 3,6-15% иридия, 18-40% рутения и 30-70% титана, в молярных процентах в пересчете на эти элементы.5. An electrode according to one of the preceding claims, wherein said catalytic coating is obtained by thermal decomposition of an acetic solution containing hydroxyacetochloride complexes of iridium, ruthenium, tin and titanium, said solution containing 5-40% tin, 3.6-15% iridium, 18 -40% ruthenium and 30-70% titanium, in mole percent in terms of these elements. 6. Способ производства электрода, охарактеризованного в одном из предшествующих пунктов, включающий следующие этапы:6. A method for producing an electrode as described in one of the preceding paragraphs, comprising the following steps: а) нанесение на подложку из вентильного металла уксусного раствора, содержащего гидроксиацетохлоридные комплексы иридия, рутения, олова и титана, последующие сушку при 50-60°С и термическое разложение при 450-600°С в течение времени от 5 до 30 минут до достижения удельного содержания благородного металла, выраженного как сумма иридия и рутения, между 0,4 и 1 г/м2;a) application of an acetic solution containing hydroxyacetochloride complexes of iridium, ruthenium, tin and titanium onto a valve metal substrate, followed by drying at 50-60°C and thermal decomposition at 450-600°C for 5 to 30 minutes until the specific noble metal content, expressed as the sum of iridium and ruthenium, between 0.4 and 1 g/m 2 ; b) повторение этапа а) до получения каталитического покрытия с удельным содержанием благородного металла от 6 до 12 г/м2,b) repeating step a) until a catalytic coating with a specific noble metal content of 6 to 12 g/m 2 is obtained, с) термическую обработку при 450-600°С в течение времени от 50 до 200 минут.c) heat treatment at 450-600°C for 50 to 200 minutes. 7. Способ по п. 6, в котором упомянутый кислый раствор содержит 5-40% олова, 3,6-15% иридия, 18-40% рутения и 30-70% титана, предпочтительно 6-30% олова, 3,7-12% иридия, 20-30% рутения и 50-70% титана, а более предпочтительно 8-18% олова, 4-10% иридия, 18-36% рутения и 45-65% титана, в молярных процентах в пересчете на эти элементы.7. Method according to claim 6, wherein said acid solution contains 5-40% tin, 3.6-15% iridium, 18-40% ruthenium and 30-70% titanium, preferably 6-30% tin, 3.7 - 12% iridium, 20-30% ruthenium and 50-70% titanium, and more preferably 8-18% tin, 4-10% iridium, 18-36% ruthenium and 45-65% titanium, in mole percentages calculated on these elements. 8. Способ производства электрода для выделения газа в электролитических процессах, включающий следующие этапы:8. A method for the production of an electrode for gas evolution in electrolytic processes, including the following steps: а) нанесение на подложку из вентильного металла уксусного раствора, содержащего гидроксиацетохлоридные комплексы иридия, рутения, олова и титана, содержащие 5-40% олова, 3,6-15% иридия, 18-40% рутения и 30-70% титана, в молярных процентах в пересчете на эти элементы; последующие сушку при 50-60°С и термическое разложение при 450-600°С в течение времени от 5 до 30 минут до достижения удельного содержания благородного металла, выраженного как сумма иридия и рутения, от 0,4 до 1 г/м2;a) application of an acetic solution containing hydroxyacetochloride complexes of iridium, ruthenium, tin and titanium, containing 5-40% tin, 3.6-15% iridium, 18-40% ruthenium and 30-70% titanium, on a valve metal substrate, c molar percent in terms of these elements; subsequent drying at 50-60°C and thermal decomposition at 450-600°C for a period of 5 to 30 minutes to reach a specific noble metal content, expressed as the sum of iridium and ruthenium, from 0.4 to 1 g/m 2 ; b) повторение этапа а) до получения каталитического покрытия с удельным содержанием благородного металла от 6 до 12 г/м2,b) repeating step a) until a catalytic coating with a specific noble metal content of 6 to 12 g/m 2 is obtained, с) термическую обработку при 450-600°С в течение времени от 50 до 200 минут.c) heat treatment at 450-600°C for 50 to 200 minutes. 9. Способ по п. 8, в котором упомянутый кислый раствор содержит 6-30% олова, 3,7-12% иридия, 20-30% рутения и 50-70% титана, а предпочтительно 8-18% олова, 4-10% иридия, 18-36% рутения и 45-65% титана, в молярных процентах в пересчете на эти элементы.9. The method according to claim 8, in which said acidic solution contains 6-30% tin, 3.7-12% iridium, 20-30% ruthenium and 50-70% titanium, and preferably 8-18% tin, 4- 10% iridium, 18-36% ruthenium and 45-65% titanium, in mole percentages of these elements. 10. Способ по любому из пп. 6-8, в котором температура упомянутого термического разложения на этапах а) и с) составляет между 480 и 550°С.10. The method according to any one of paragraphs. 6-8, in which the temperature of said thermal decomposition in steps a) and c) is between 480 and 550°C. 11. Ячейка для электролиза растворов хлоридов щелочных металлов, содержащая анодное отделение и катодное отделение, причем анодное отделение снабжено электродом по любому из пп. 1-5.11. Cell for the electrolysis of solutions of alkali chlorides, containing the anode compartment and the cathode compartment, and the anode compartment is equipped with an electrode according to any one of paragraphs. 1-5. 12. Ячейка для электролиза по п. 11, в которой упомянутое анодное отделение и упомянутое катодное отделение разделены диафрагмой или ионообменной мембраной.12. An electrolysis cell according to claim 11, wherein said anode compartment and said cathode compartment are separated by a diaphragm or ion exchange membrane. 13. Электролизер для производства хлора и щелочи из растворов хлоридов щелочных металлов, содержащий модульное расположение ячеек по п. 12.13. An electrolytic cell for the production of chlorine and alkali from solutions of alkali metal chlorides, containing a modular arrangement of cells according to claim 12.
RU2021101037A 2018-06-21 2019-06-13 Anode for electrolytic chlorine recovery RU2791363C2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT102018000006544 2018-06-21

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2021101037A RU2021101037A (en) 2022-07-21
RU2791363C2 true RU2791363C2 (en) 2023-03-07

Family

ID=

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2487197C2 (en) * 2007-11-16 2013-07-10 Акцо Нобель Н.В. Electrode
RU2689985C2 (en) * 2014-07-28 2019-05-30 Индустрие Де Нора С.П.А. Catalytic coating and method of its production

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2487197C2 (en) * 2007-11-16 2013-07-10 Акцо Нобель Н.В. Electrode
RU2689985C2 (en) * 2014-07-28 2019-05-30 Индустрие Де Нора С.П.А. Catalytic coating and method of its production

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7959774B2 (en) Cathode for hydrogen generation
KR20230038437A (en) Anode for electrolysis and preparation method thereof
US5503663A (en) Sable coating solutions for coating valve metal anodes
US20140224667A1 (en) Catalyst Coating and Process for Production Thereof
JP6920998B2 (en) Anode for electrolysis generation of chlorine
CN109576733B (en) Preparation method of carbon fiber loaded chlorine evolution catalytic electrode
US6231731B1 (en) Electrolyzing electrode and process for the production thereof
WO2021164702A1 (en) Electrode having polarity capable of being reversed and use thereof
JP7399117B2 (en) Anode for electrolytic generation of chlorine
RU2791363C2 (en) Anode for electrolytic chlorine recovery
CN113699540B (en) Preparation method of disinfectant
CN113166956A (en) Electrode for the electrolytic evolution of gases
KR102347982B1 (en) Anode for electrolysis and preparation method thereof
JP6247535B2 (en) Electrode for electrolytic cell
RU2789597C2 (en) Electrode for electrolytic gas extraction
KR100770736B1 (en) Ceramic Electrode for Water Treatment And Making Method of The Same and Electrode Apparatus using The Same
WO2024008895A2 (en) Electrode for electrolytic evolution of gas
JPH0238672B2 (en)
EP2450475B1 (en) A method for a metal electrowinning
TW202122635A (en) Electrode for electrochemical evolution of hydrogen
RU2021115967A (en) ELECTRODE FOR ELECTROLYTIC GAS EVOLUTION
JPS6152384A (en) Electrode for electrolyzing seawater
JP2012102408A (en) Cathode for hydrogen generation
JP2008248378A (en) Electrode for electrolysis and electrolysis unit
JPH0860390A (en) Electrolytic electrode and its production