SA02230425B1 - محفز كهربي electrocatalyst يحتوي على الروديوم rhodium وطريقة لتحضيره - Google Patents
محفز كهربي electrocatalyst يحتوي على الروديوم rhodium وطريقة لتحضيره Download PDFInfo
- Publication number
- SA02230425B1 SA02230425B1 SA02230425A SA02230425A SA02230425B1 SA 02230425 B1 SA02230425 B1 SA 02230425B1 SA 02230425 A SA02230425 A SA 02230425A SA 02230425 A SA02230425 A SA 02230425A SA 02230425 B1 SA02230425 B1 SA 02230425B1
- Authority
- SA
- Saudi Arabia
- Prior art keywords
- rhodium
- electrocatalyst
- sulfide
- solution
- salt
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 239000010411 electrocatalyst Substances 0.000 title claims abstract description 16
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 title claims description 15
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 title claims description 13
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title description 12
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title description 6
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 27
- BVJAAVMKGRODCT-UHFFFAOYSA-N sulfanylidenerhodium Chemical compound [Rh]=S BVJAAVMKGRODCT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 23
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 22
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 claims abstract description 11
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 10
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 7
- 150000003283 rhodium Chemical class 0.000 claims abstract description 6
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 claims abstract 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 25
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 23
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 claims description 18
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 6
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 5
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 4
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- BALRIWPTGHDDFF-UHFFFAOYSA-N rhodium Chemical compound [Rh].[Rh] BALRIWPTGHDDFF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 claims 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 claims 1
- 239000012876 carrier material Substances 0.000 claims 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims 1
- SYSQUGFVNFXIIT-UHFFFAOYSA-N n-[4-(1,3-benzoxazol-2-yl)phenyl]-4-nitrobenzenesulfonamide Chemical class C1=CC([N+](=O)[O-])=CC=C1S(=O)(=O)NC1=CC=C(C=2OC3=CC=CC=C3N=2)C=C1 SYSQUGFVNFXIIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims 1
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 claims 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 48
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 20
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 19
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 15
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 12
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 12
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 10
- SONJTKJMTWTJCT-UHFFFAOYSA-K rhodium(iii) chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Cl-].[Rh+3] SONJTKJMTWTJCT-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 10
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 8
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 8
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 8
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 6
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 6
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 6
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 6
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 6
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 6
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 5
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 5
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 5
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 4
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N Chlorine Chemical compound ClCl KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920000557 Nafion® Polymers 0.000 description 3
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 3
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- SJLOMQIUPFZJAN-UHFFFAOYSA-N oxorhodium Chemical compound [Rh]=O SJLOMQIUPFZJAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 229910003450 rhodium oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 3
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 3
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021604 Rhodium(III) chloride Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- ZOMNIUBKTOKEHS-UHFFFAOYSA-L dimercury dichloride Chemical class Cl[Hg][Hg]Cl ZOMNIUBKTOKEHS-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 2
- 229920000554 ionomer Polymers 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 239000002957 persistent organic pollutant Substances 0.000 description 2
- 231100000572 poisoning Toxicity 0.000 description 2
- 230000000607 poisoning effect Effects 0.000 description 2
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 2
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 2
- 241000894007 species Species 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- 241001136792 Alle Species 0.000 description 1
- 244000099147 Ananas comosus Species 0.000 description 1
- 235000007119 Ananas comosus Nutrition 0.000 description 1
- 241000518994 Conta Species 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- YZCKVEUIGOORGS-IGMARMGPSA-N Protium Chemical compound [1H] YZCKVEUIGOORGS-IGMARMGPSA-N 0.000 description 1
- 244000097202 Rathbunia alamosensis Species 0.000 description 1
- 235000009776 Rathbunia alamosensis Nutrition 0.000 description 1
- PDHXHYRJLUNSDZ-UHFFFAOYSA-N [C].C#C Chemical group [C].C#C PDHXHYRJLUNSDZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QRSFFHRCBYCWBS-UHFFFAOYSA-N [O].[O] Chemical compound [O].[O] QRSFFHRCBYCWBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006230 acetylene black Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 1
- QZPSXPBJTPJTSZ-UHFFFAOYSA-N aqua regia Chemical compound Cl.O[N+]([O-])=O QZPSXPBJTPJTSZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 229910021397 glassy carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N hydrogen chloride Substances Cl.Cl IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000041 hydrogen chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 239000003014 ion exchange membrane Substances 0.000 description 1
- 229960004592 isopropanol Drugs 0.000 description 1
- 230000009916 joint effect Effects 0.000 description 1
- 238000009533 lab test Methods 0.000 description 1
- 239000011244 liquid electrolyte Substances 0.000 description 1
- 238000010979 pH adjustment Methods 0.000 description 1
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001007 puffing effect Effects 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000011946 reduction process Methods 0.000 description 1
- 229910001925 ruthenium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- WOCIAKWEIIZHES-UHFFFAOYSA-N ruthenium(iv) oxide Chemical compound O=[Ru]=O WOCIAKWEIIZHES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N sulfuric acid Substances OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 description 1
- 238000001075 voltammogram Methods 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
الملخص: يتعلق الاختراع الحالي بمحفز كهربى من كبريتيد الروديوم rhodium sulfide يتم عمله بتسخين محلول مائي من ملح الروديوم rhodiumsalt حتى الوصول إلى توزيع منتظم للأيزومرات isomers ثم نفث كبريتيد الهيدروجين hydrogen sulfide في المحلول لتكوين كبريتيد الروديوم rhodium sulfide ، كما يتعلق بتجميعة غشاء وقطب مع القطب المذكور وبعملية للتحليل الكهربى لحمض الهيدروكلوريك hydrochloric acid .
Description
vy - — محفز كهربي 71د د يحتوي على الروديوم rhodium وطريقة لتحضيره الوصف الكامل خلفية الاختراع يتعلق هذا الاختراع بمحفز جديد مُطوّر من كبريتيد الروديوم rhodium sulfide لاختزال
الاكسجين oxygen جهاز تحليل كهربى؛ له مقاومة عالية للتآكل والتسمُم بواسطة الأصناف
العضوية؛ مما يجعله مناسبا بصفة خاصة للاستخدام فى التحليل الكهربى لحمض الهيدروكلوريك Jao Sl hydrochloric acid عند استخدام حمض ذى درجة نقاء منخفضة
يحتوى على ملوثات عضوية. وبتعديل طريقة التحضير؛ يتم تحسين نشاط وتماسك المحفز
بدرجة كبيرة.
التحليل الكهربى للمحاليل المائية ل 1101 هى طريقة مشهورة لاستخلاص غاز الكلور
chlorine gas عالى القيمة. وحمض الهيدروكلوريك hydrochloric acid المائى هو منتج كيمياثئى .1 ثانوى وفير؛ خصوصا فى المصانع الكيميائية التى تستخدم الكلور chlorine كماده متفاعله. وفى
هذه A فإن الكلور chlorine المتصاعد فى منطقة المصعد 0006 من جهاز التحليل
الكهربى يمكن إعادة تدويره واستخدامه كمادة خام لتغذية المصنع الكيميائى به. وتصبح عملية
التحليل الكهربى شديدة الجاذبية عندما يتم احلال قطب انتشار غازي diffusion clectrode مقع
مستهلك للاكسجين oxygen محل المهبط cathode القياسى الذى يتصاعد منه الهيدروجين hydrogen ١ ؛ وذلك نظرا للانخفاض الحاد الذى سيحدث فى استهلاك الطاقة. وتعتمد قدرة قطب
الانتشار الغازي gas diffusion electrode على العمل بنجاح فى هذه الحالة اعتمادا كبيرا على
طبيعة وكفاءة المحفزء وكذلك على تركيب قطب الانتشار الغازى ٠ gas diffusion electrode
YVVY
اس و البلاتين Platinum مُعترف به بصفه عامَّة باعتباره أكثر المحفزات تأثيراً عند الاختزال الكهربى للاكسجين oxygen تحت ظروف عديدة. وعملية تنشيط أقطاب الانتشار الغازى gas diffusion electrodes باستخدام محفّزات أساسها البلاتين Platinum هى lee معروفة فى هذا المجال؛ ويشيع تطبيقها على مستوى واسع فى خلايا الوقود وأجهزة التحليل الكهربى من مختلف الأنواع. ومع ذلك؛ فإن التحليل الكهربى لحمض HCL المائى تكون له بعض العيوب الخطيرة عند استخدام البلاتين Platinum كمحفز مهبطى؛ حيث أنه من الحيوى لقطب الانتشار الغازى gas diffusion electrode أن يتلامس- جزئيا على الأقل- مع محلول التحليل الكهربى السائل؛ والذى يحتوى على أيون الكلوريد chloride ion وكلور chlorine مذاب. وقبل JS شئء يتعرّض البلاتين Platinum للتسمم بتأثير أيون الكلوريد chloride jon مما يؤثر سلبيا على .0 نشاطه تجاه اختزال الاكسجين Bay. oxygen مصدر آخر ail) فى الأنواع المسببة للتلؤث؛ وخصوصا الأنواع العضويّة؛ والتى تكون فى معظم الحالات ذائبة فى المنتج الثانوى» أى حمض الهيدروكلوريك hydrochloric acid ؛ الذى يخضع لعملية التحليل الكهربى. وهناك أمر aT أكثر dal فالتأثير المشترك لحمض الهيدروكلوريك Jes hydrochloric acid الكلور chlorine gas المذاب؛ والذى ينتج aie تكن مركبات معقده؛ يحول البلاتين Platinum ٠ إلى ملح قابل للذوبان؛ حيث يذوب ويجعل تلك المادة غير صالحة للاستخدام فى أقطاب الانتشار الغازى. وعلاوة على ذلك؛ يجب إتخاذ إجراءات أمن شديدة للغاية أثناء عمليات التوقف الدوريّة لأجهزة التحليل الكهربى»؛ وإلا فسوف Chui الإزاحة المفاجئة فى جهد المهبط cathode ؛ بالاشتراك مع الوسط الكيميائى عالى النشاطء فى إذابة كمية كبيرة من المحفزء وفى التخميد الجزئى للكمية المتبقية. وبالرغم من أنه يمكن القيام بإجراءات تناسب كل حالة على حده لعمليات ٠ التوقف المخططة لأجهزة التحليل الكهربى مع تحمل نفقات إضافية؛ فإنه لايوجد- أو يوجد القليل YYVY
- جدا مما يمكن ale - فى Alla التوقف غير المفاجئ وغير المسيطر عليه نتيجة لأسباب غير ed sie مثل انخفاض الجهد الكهربى فى شبكة الطاقة. ويبدو أن العناصر الموجودة فى مجموعة البلاتين Platinum فى الجدول الدورى تواجه نفس هذا المصير. فعلى سبيل المثال؛ lida Al ل Pourbaix® Atlas للإتزان الكيميائى فى المحاليل o المائية؛ فإن معدن الروديوم rhodium metal المطحون طحنا شديدا يذوب فى حمض الكبرتيك sulfuric acid المركزءوالماء الملكى؛ وحمض الهيدروكلوريك hydrochloric acid المحتوى على الاكسجين oxygen . وبالمثل؛ فإن 220:.51:0 (المحتوى على الماء) يذوب بسهولة فى HCI وأحماض أخرى. وقد تم حل هذه المشاكل جزئيًا بالكشف عن المحفز الذى أساسه الروديوم [rhodium أكسيد الروديوم rhodium oxide والذى تم شرحه فى براءة الاختراع الأمريكيّة ٠ .رقم 040/7997. وبالرغم من أن نظام الروديوم rhodium / أكسيد الروديوم rhodium oxide أقل نشاطا من البلاتين Platinum تجاه عملية اختزال الاكسجين oxygen ؛ فإنه لايتسمم بتأثير أيونات الكلوريد chloride ions . كما أن المقاومة الكيميائية له تجاه حمض الهيدروكلوريك Sal hydrochloric acid مع وجود كمية قليلة من الكلور chlorine المذاب Ga ad ofa a% : Lu gale بالمقارنة بالبلاتين Platinum . ومع ذلك نحتاج إلى خطوة تنشيط للحصول على صورة ye ذات نشاط كاف لهذا «pina وتنشاً بعض القيود عندما نحتاج إلى وجود هذا المحفز فى قطب انتشار غازى diffusion electrode 85ع8. وعلى سبيل المثال؛ فإن الحالة الكيميائية والإلكترونيّة للمحفز. تتغيرٌ عند التلبيد فى الهواء؛ وهى خطوة شائعة جدا فى هذا المجال عند تجهيز قطب الانتشار الغازى gas diffusion electrode . ويجب تنفيذ عمليات شاقة و/أو مكلفة لإحلال خطوة أخرى محل تلك الخطوة؛ أو للحفاظ على الصورة النشطة والثابتة للمحفز بعد ذلك؛ كما تم © -_ الكشف عنه فى براءة الاختراع الأمريكيّة رقم ١© 954 VAY وقد تم التغلب على القيود ا
Q -— — المصاحبة لاستخدام alas الروديوم rhodium / أكسيد الروديوم rhodium oxide السابق ذكره باستخدام محفز كبريتيد الروديوم rhodium sulfide الجديد الذى كشفت aie براءة gla الأمريكيَّة رقم VAY 144 . وقد اكتشفنا أنه بإدخال بعض التعديلات على طريقة التحضير؛ فإن بعض المكاسب غير المتوقعة فى الأداء والتماسك قد تم الحصول dee وذلك علاوة على هم ما تم الكشف عنه فى براءة الاختراع الأمريكية رقم ١١41 VAY . وصف عام للاختراع يهدف هذا الاختراع إلى تقديم محفز Hl لاختزال الاكسجين oxygen له ثبات كيميائى غير عادى ومطلوب أيضاء تجاه الأوساط المسببة للتآكل الشديدء حيث يتم تحقيق لتلك التحسينات خلال المعالجة مسبقة للمواد البادئة. LS © يهدف الاختراع إلى تقديم محفز Jol لاختزال الاكسجين oxygen له نشاط حفزى كهربى غير متوقع؛ ومطلوب أيضاء فى وجود الملوثات العضوية. كما يهدف الاختراع أيضا إلى تقديم أقطاب انتشار غازى جديدة بها محقز مُطوّر له خواص حفزيَّة كهربيّة غير متوقعة ومطلوبة أيضاء بالإضافة إلى جهود تشغيل أكثر انخفاضا وأكثر ملاءمة. vo كما Gag الاختراع أيضا إلى توفير خلية كهربية تحتوى على قطب انتشار غازي gas diffusion electrode وفقا للاختراع؛ وإلى تقديم طريقة مُطورة للتحليل الكهربى لحمسض الهيدروكلوريك hydrochloric acid للحصول على الكلور chlorine . وسوف تصبح تلك الأهداف والمزاياء وكذلك الأهداف والمزايا الأخرى للاختراع؛ واضحة من الشرح التفصيلي التالي. YYVYY
- يتكوّن المحفز الكهروكيميائى الجديد الخاص بالاختراع من كبريتيد الروديرم rhodium sulfide ؛ والذى يمكن أن يكون Sad على مادة حاملة خاملة موصئلة أو أن يكون غير مُحسٌ. ولايحتاج هذا المحفّز إلى أية خطوة تنشيط قبل استخدامه؛ ويحتفظ- بدرجة مدهشة- JS نشاطه الحفزى الكهربى تجاه اختزال الاكسجين oxygen فى وجود أيونات الكلوريد chloride ions والجزيئات ٠ العضويَّة. وعلاوة على ذلك فقد كان من المدهش أن المحفز لايذوب بواسطة تأثير مخاليط حمض الهيدروكلوريك Sl hydrochloric acid والكلور chlorine والتى تتسبب فى تكوين مركبات معقدة؛ ولذلك فإنه la أى احتياطات خاصة أثناء فترات التوقف عند استخدام أجهزة تحليل كهربى لحمض الهيدروكلوريك hydrochloric acid . ومن المفضل طلاء المحفز على ails واحد على الأقل من أجناب الشبكة؛ كما يمكن استخدامه ٠ بمفرده؛ أو مع مادة رابطة؛ أو خلطة مع مادة موصئلة ثم يتم خلطه مع مادة رابطة. ويمكن أن تكون المادة الرابطة كارهة للماء أو محبة cd كما يمكن طلاء الخليط على جانب واحد أو أكثر من أجناب الشبكة. ويمكن أن تكون الشبكة منسوجة أو غير منسوجة؛ أو مصنوعة من قماش كربونى» أو ورق كربونىء أو أية شبكة معدنية موصلة مقاومة للمحاليل SEU Af Ll الكيميائى. 0o وتشمل الأمثلة على المواد الحاملة ذات مساحة السطح الكبيرة: الجرافيت؛ والأنواع المختلفة من الكربون» والمواد الحاملة الأخرى المطحونة طحنا دقيقا؛ ولكن Kady استخدام أسود الكربون carbon black . ويمكن استخدام تلك الشبكات المطلية بالمحفز. كمهابط cathodes انتشار غازي ذات جهود خلوية؛ وكثافات la وعمر تشغيل؛ لم يكن من الممكن الحصول عليها من قبل فى ظروف YVYVYY
ب_ 7 _
التشغيل العادية؛ وخصوصا عند استخدامها فى أوساط مسببة للتاكل الشديد ومع استخدام مواد
متفاعلة منخفضة النقاء؛» مثل Als التحلل الكهربي لحمض الهيدروكلوريك hydrochloric acid
الذي يتم الحصول عليه كمنتج ثانوي.
ويتمثل أحد التحسينات التي تم إدخالها على تحضير المحفز في تسخين كلوريد الروديوم م 203d! rhodium chloride كمادة منتجة أوّلا مع الارتجاع حتى الوصول إلى حالة التوزريع
المنتظم للأيزومرات isomers .
وقد تم عمل 177/715 للوقوف على التوزيع الأيزومرى isomeric لكلوريد الروديوم
rhodium chloride حتى يمكن التأكد من الوصول إلى حالة الانتظام. وكان لكبريتيد الروديوم
zl rhodium sulfide أداء Conta كما يتضح من زيادة نتائج جهد نصف الموجه.
ve thodium sulfide ويحدث تحسين آخر فى المحفز الكهربى المصنوع من كبريتيد الروديوم ٠ الموزع توزيعا carbon black على أسود الكربون electrocatalyst ترسيب المحفز الكهربي لا a .قد تم ارتجاعه rhodium sulfide شديدا سواء كان كبريتيد الروديوم ؛ يتم تشتيت أسود الكربون 20001000 chloride وقبل الخلط مع ملح كلوريد الروديوم دقيق؛ وهو ates بخلاطات ذات طاقة عالية. ويتم تنفيذ إحدى الطرق باستخدام carbon black
vo نظام يعمل بالضغط ومتوفر لدى شركات Micro 1010165, (Newton.
Mass) fie وفى طرق أخرى يتم استخدام أسلوب العضو الدوّار/ البادئ حيث يتم تثبيت مجموعة واحدة من الأنصال مع دوران المجموعة الأخرى دورانا مغزليا بمعدلات عالية حول تلك المجموعة الثابتة. ويؤدى هذا إلى حدوث قص عال على العيِّنة. وغالبا مايتم تنفيذ عمليات العضو الدوّار/ البادئ على دفعات. ويمكن استخدام جهاز آخر عبارة عن طاحونه حيث يقوم برميل دوّار به أطباق بتوصيل
YVYVYY
يم - طاقة القص إلى المحلول. وتوفر شركة Kady فى (Scarborough, ME) العديد من تلك الآلات. od, تلك الوسائل والوسائل الأخرى الشبيهة SLL ”؛ وهى تؤدى الوظيفة الحيوية التى تتمثل فى تشتيت المواد الصلبة فى مذيب ما بطريقة منتظمة ومتوافقة. وفى قسم الأمثلة التالى سوف يتم شرح طريقة التحضير وتقديم النتائج الخاصة daa كبريتيد الروديوم rhodium sulfide ٠ والتى لم يمكن الحصول عليها بالخلط البسيط لتكوين cin من أسود الكربون carbon black . ويمكن الحصول على أفضل النتائج بدمج الخاصيتين؛ وبالتحديد أيزومر مفرد لكلوريد الروديوم rhodium chloride مترسب على sud 3 كربون Cid carbon black تشتيتا شديدا ينتج عنه الحصول على محفز كهربي electrocatalyst حدثت له زيادة كبيرة فى جهد نصف Aa gall ٠ ويثم خلط خليط محلول كلوريد الروديوم rhodium chloride مع أسود الكربون carbon black المُشنّت؛ ثم يتم تعريضه لخطوة الموجات فوق الصوتية ultrasound وعندئذ يتم تحضير Sila كبريتيد الروديوم Juli rhodium sulfide غاز كبريتيد الهيدروجين hydrogen sulfide بإمراره فى محلول مائى من ملح روديوم rhodium salt قابل للذوبان. ويمكن استخدام غاز النيتروجين Jala nitrogen لكبريتيد الهيدروجين hydrogen sulfide ؛ ويمكن الاستفادة باستخدام تيار من ١ النيتروجين nitrogen النقى لغسل كبريتيد الهيدروجين hydrogen sulfide الزائد بعد اكتمال التفاعل. ويتم استخلاص المواد الصلبة الناتجة بالترشيح؛ (Jud والتجفيف؛ حتى الوصول إلى وزن ثابت عند ١١م على سبيل المثال. ويجب تسخين الصورة الناتجة من كبريتيد الروديوم rhodium sulfide فى جو خامل عند درجة حرارة تتراوح بين 4000 195.6 5 ويفضل أن تكون أعلى من ١٠م لتكوين صورة بلورية جيدة التحديد من ine كبريتيد YVYvyY
الروديوم ٠. rhodium sulfide ويمكن أن يستمر التسخين لعدة ساعات طبقا لحجم التشغيلة؛ ويعتبر اختيار درجة الحرارة عاملا حاسما فى تكوين محفز ذى ثبات ونشاط كافيين. وإذا كانت درجة الحرارة شديدة الانخفاض؛ كأن تكون 0٠70م مثلاء فإن المركب البلورى الناتج لن يكون محددا تحديدا جيداء ولن تكون درجة ثبات المحفز كافية. وإذا كانت درجة الحرارة م شديدة الارتفاع؛ كأن تكون VOL أم مثلاء فسوف تكون للمحفز المُحمَّلَ خواص ممتازة؛ ولكنه لن يكون لديه نشاط كهروكيميائى مناسب. شرح مختصر للرسومات شكل ١ : عبارة عن مخطط نمطى للفولت الهيد روديناميكى hydrodynamic voltammogram ثم الحصول عليه Aah) من محفز كبريتيد روديوم Fal rhodium sulfide catalyst على قمة hid 1 ذى قرص ديار (RDE) وتم إخضاعه للمسح بالجهد الكهربى. وتستخدم تجهيزة الأقطاب الثلاثة Gils Luks من calomel المشبع (SCE) كمرجع؛ وقطب مقابل عبارة عن سلك من البلاتين Platinum - ويكون المحلول عبارة عن HCI 705 ويتم الاختبار عند درجة حرارة الغرفة المشيّعة بالهواء. ويتم استخدام موقع نصف الموجه عند نصف الارتفاع كجهد تحليل. شكل oY عبارة عن تخطيط لنظام تدفق لاختبار أقطاب انتشار الغاز المستخدمة فى توليد Cla من HCL vo باستخدام قطب انتشار غازى gas diffusion electrode غير مستقطب. شكل “: رسم بيانى مشتق من سلسلة المحقزات المُحضّرة باستخدام الطرق المذكورة فى مثال ١ أو المثال التأكيدى رقم ٠؛ وموضوعة فى أقطاب الانتشار الغازى gas diffusion electrodes للمثال "ب. وقد تم تقييم كل Shae باستخدام ال RDE ثم تقييمه فى قطب انتشار غازي با ١
و١ - gas diffusion electrode مختبر بواسطة التجهيزه الموضحه فى شكل LY ويقارن الرسم البيانى بين الجهد التحليلى من ال RDE أى (214) وما يتم الحصول عليه من Lab Cell لنفس المحفز. JS ؛: يوضح مقارنة لأوضاع نصف الموجه $Y من محفز المثال التأكيدى رقم ١٠ أو محفز aad فقط بارتجاع الملح البادئ؛ أو محفز مُحضر فقط بتشتيت أسود الكربون carbon black م ومعالجة الخليط بالموجات فوق الصوتية ultrasound ¢ ومحفز تم فصله بالارتجاع والتشتيت [reflux and dispersion المعالجة بالموجات فوق الصوتية ultrasound + شكل to طيف نمطى 177/715 تم الحصول عليه من محاليل ل RhCl3*nH,0 فور الإذابة وبعد الارتجاع لمدة 7,5 ساعة. الوصف التفصيلى ٠.١ فى | لأمثلة التالية؛ سيثم شر z نماذج عديدة adh لتوضيح الاختراع؛ ومع ذلك ؛» يجب أن يكون مفهوما أن الاختراع لاينحصر فى نطاق هذه الامثلة بعينها. مثال رقم :)١( يتم تحضير كمية وزنها ٠٠١ جم من كبريتيد الروديوم rhodium sulfide على الكربون بالطريقة الآتية: تضاف كمية من كلوريد الروديوم rhodium chloride إلى ماء منزوع الأيونات ١١ حتى يصبح تركيز معدن Rh حوالى 14 جم/لتر . alg تسخين هذا المحلول مع الارتجاع )° 9- ٠أم) طوال الليلء أى حوالى ٠١ ساعة. وتتم متابعة مدى تقدم عملية الارتجاع بطيف UV VIS ويجب أن تتراوح du الامتصاص عند 70؛- £V0 نانومتر إلى الامتصاص عند 2/0/6 نانومتر بين 4 و١,1؛ ويفضّل أكثر أن تكون القيمة هى ١ عند اكتمال الارتجاع. ا
- yy =
ويمكن الرجوع إلى شكل 0 لملاحظة طيف نمطى تم الحصول عليه بعد الارتجاع لمدة V0
ساعة.
وفى عملية منفصلة؛ اخلط 14 جم 0-72 Vulcan فى ١ لتر من ماء منزوع الأيونات موضوع
فى كأس كبير (حوالى ؛لتر). ويتم إخضاع الخليط لعملية خلط ذات قص عال باستخدام عضو o دوّار/ عضو ساكن من طراز 51176500 ويتم تقليب الخليط بعنف فى كل من الاتجاهين ١ لأفقي
والرأسي عند SNe 9000 لفة فى الدقيقة Vo sad دقيقة. وبعد الخلط عند قص عال؛ يتم نقل
خليط الكربون المُشنّت إلى وعاء به عمود تقليب كبيرء وتتم إضافة 400 مل من محلول Rho
تركيزه 694 جم/لتر YY.) جم من معدن الروديوم (rhodium metal اخلط المحلول باستخدام
خلاط مغناطيسى لمدة لاتقل عن 0 دقائق.
des ٠ خليط المعدن وأسود الكربون carbon black بوضع الإناء فى حمام لمدة ٠١ دقيقة. اغسل الإناء بالتيتروجين nitrogen لمدة تتراوح بين ٠ و ٠١ دقيقة بمعدل ١ لتر/ساعة تقريبا. Tay بنفث 11:5 خلال الوعاء بمعدل التدفق المطلوب؛ وهو على وجه التحديد 1-8 لتر/ساعة مع استمرار تدفق النيتروجين nitrogen بمعدل Ye لتر/ساعة. وبعد مرور © ساعات من بدء نفث
LS vo يجب أخذ 2 صغيرة من خليط المحلول. ويتم ترشيحها واختبار تركيز Rh باستخدام XRF أو 07-715 للتأكد من إمتزاز المنتج على الكربون المستخدم كمادة حاملة. ويتم قطع تيار كبريتيد الهيدروجين hydrogen sulfide بعد التأكد من اكتمال إمتزاز المنتج على الكربون. ويستمر الغسل بالنيتروجين nitrogen طوال الليل.
YVYVY
NV
وفى اليوم التالى يتم ترشيح المحفّز خلال قمع بوخنر باستخدام مضخة تفريغ بدون غسل فيما ويتم وضع المُركَب الوسيط المُرشح فى فرن طوال الليل (JF + عدا شطف الوعاء (حوالى عند درجة حرارة ١١م تقريبا. وبعد التجفيف يتم تجهيز فرن بغسله بالأرجون لمدة ساعة واحدة عند درجة حرارة الغرفة. ومع الاستمرار فى الغسل بالغاز الخامل؛ يتم رفع درجة م خلال ساعة واحدة. وبعد إغلاق السخان. يُترك الفرن ليبرد وبه 66٠ الحرارة تدريجيًا إلى ٠ من الفرنءيتم تحليله Sina الأرجون حتى درجة حرارة الغرفة طوال الليل. وبمجرد إخراج أو تجمعية قطب وغشاء. gas diffusion electrode وتصنيعه على هيئة قطب انتشار غازي :)١( المثال التأكيدى رقم المُحسَل بالاجراء الأتى: rhodium sulfide جم من كبريتيد الروديوم ٠٠١ تم تحضير ١ وذلك فى (rhodium metal كمعدن الروديوم 779, AA) RhCl3,H,0 جم من OV, إذابة Clay, olay ى. hydrogen بدون أى ضبط للأس الهيدروجين (DI) لتر من ماء منزوع الأيونات إضافة 75,4 جم من كربون نشط من نوع 1701680760-72؛ وتم تحويل الخليط إلى ملاط خلال hydrogen sulfide مغناطيسى. وتم عندئذ إمرار كبريتيد الهيدروجين C58 باستخدام حامل. وثترك JAS nitrogen الملاط عند درجة حرارة الوسط المحيط باستخدام التيتروجين ساعات. وبمجرد اكتمال التفاعل» تم غسل النظام ١ الخليط ليتفاعل بالطريقة السابق شرحها لمدة yo المتبقى. وتم ترشيح المحلول المتبقى بالتفريغ لعزل المواد HS لإزالة nitrogen بالنيتروجين حتى صار وزنها a) Yo الصلبة؛ والتى تم غسلها عندئذ بماء منزوع الأيونات وتجفيفها عند . ثابتا YVYVY
س١ وأخيرا تم طحن عجينة المحفز الناتجة طحنا دقيقا ورفع درجة حرارتها إلى 156 م مع إمرار الأرجون لمدة ساعتين. وتم الحصول على كمية من المحفز مُحملّة على الكربون تبلغ “YY 778 مقاسة فى صورة معدن الروديوم rhodium metal . مثال رقم (): يمكن استخدام المحفزات 5 الخاصة بالأمثلة السابق ذكرهاء مع البلاتين Platinum المُحمَلَ على VuleanXC-72 والمتوفر تجارياء (لدى شركة مثل (B-TEK Inc.) وذلك فى صور عديدة مثل تلك التى ستلى بعد ذلك. ولايقتصر تركيب See هذا الاختراع على تركيب قطب الانتشار الغازى gas diffusion electrode المذكور. أ) قطب 8187: شبكة من قماش كربونى نسبة sll) إلى الحشوة فيها تبلغ الوحدة؛ وبها ١ من حوالى Yo إلى حوالى or خيط غزل فى البوصة؛ وتم اختيار محتوى الكربون 759-97 من منتج متوفر تجاريًا ذو سمك من 0٠0.١إلى 015 من البوصة ويمكن الاستفادة باستخدام قماش الكربون الذى يتراوح سمكه بين ١005 و ١.06 من البوصة لهذا الغرض. وتم طلاء خليط من بوليمر Hse (بولى تترافلورو إيثيلين polytetrafluoroethylene » 1171© الذى يُسوق بواسطة شركة Pont 0:0 بالعلامة \o التجارية «Teflon وكربون Shawinigan Acetylene Black (SAD) والذى يسؤق بواسطة شركة «Cabot Corp على كلا جانبى قماش الكربون؛ وتجفيفه بالهواء عند درجة حرارة الغرفة بعد كل عملية طلاء؛ حتى الوصول إلى حمل GS يتراوح بين A و١٠ مجم/سم" . وعندئذ تم وضع خليط من محفز مسحوق و Teflon على جانب واحد من شبكة الكربون بطبقات طلاء متعددة حتى تم الحصول على طبقة من المحفز يتراوح سمكها يفف
١6 0- - بين ٠,8 و ane فى كل سم". وبعد طبقة الطلاء النهائية؛ تم تسخين قماش الكربون 7١ aaa FE a دقيقة. ب) قطب BLAT ذو الجانب الواحد: تم تكرار الاجراء السابق ذكره عند تحضير قطب ELAT ولكن مع وضع خليط SAB/Teflon على جانب واحد فقط من قماش الكربون؛ ° بكمية تتراوح بين ؛ و © مجم/سم". وتم وضع طبقة المحفز على نفس الجانب؛ فوق SAB/Teflon dia . ج) قطب التدفق النافذ: تم اختيار قماش كربونى بنفس المواصفات لقطب ELAT وتم وضع من * إلى © طبقات طلاء من خليط من مسحوق المحفز و Teflon على أحد جانبيها. وعندئذ تم تسخين القماشة المطليَّة عند 746 م لمدة ٠١ دقيقة تقريبا للحصول على ٠.١ ١ مجم/سم' من معدن الروديوم rhodium metal . ويُعتقد أن خطوة التسخين النهائية أو خطوة التلبيد تصهر Teflon وتوزعه فى Sine الكربون. ومع ذلك فإن خطوة التلبيد يُمكن الاستغناء عنها عند استخدام هذا القطب بدون مخاطر. د) تجميعه قطب الغشاء: تم تركيب حبر يتكوّن من حوالى 9 أجزاء من المحفز وجزء واحد (كوزن جاف) من الأيونومر Nafion مثل ذلك الذى يباع لدى شركة Solutions Technology Vo فى( Mendenhall, Penn, U.S.A ) كمعلق فى خليط من sell الكحولات الأليفاتيَّة الصغيرة Ja lower aliphatic alcohols الميشانول methanol و/أو البروبانول propanol و/أو البيوتانول butanol . وتم وضع الحبر على غشاء تبادل أيونى «Nafion 324 ion exchange membrane يُسوق لدى شركة (Du Pont وتم تثبيته فى مكانه باستخدام لوحه تفريغ Rade عن طريق الرش أو الدهان. ويمكن أيضا استخدام أغفشية YVYVY
- ١و
التبادل الأيوني jon exchange membranes المعروفة فى هذا المجال. وتم وضع طبقات تاليه من الحبر حتى تم ترسيب كمية تتراوح بين ١06 و ١مجم من المعدن/ مجم/ سم" من المحفز. وتم تسخين التجميعه أكثر من ذلك لإزالة المذيبات؛ وتم تجميعها مع تدعيم مناسب للقطب مثل ماتم الكشف عنه فى براءة الاختراع الأمريكية رقم 9797 117. ويمكن وضع ° حبر المحفز كما سبق شرحه على تدعيم القطب؛ ثم تسخينه لإزالة المذيب وتجميعه بواسطة
غشاء تبادل أيونى jon exchange membrane لتكوين تجميعة قطب وغشاء مكافئة.
' مثال رقم :)٠(
وحتى يمكن تحديد تماسك المحقز المُحفز طبقا لمثال١ ومقارنة الدفعات المتعددة من المحفز والمُحضرة باستخدام الطريقة المُطوّرة؛ بالطريقة المذكورة فى المثال التأكيدى رقم ١٠ تم ve استخدام القطب ذى القرص الدوّار (RDE) للحصول على بيانات كهروكيميائية بطريقة مستقلة عن اختبار الخلية المعملى. ويتم تحضير حبر مخفف من كبريتيد الروديوم rhodium sulfide على الكربون بخلط “مجم من المحفز Fan مع YO مل من ايزو - بروبيل الكحول iso-propyl alcohol و Yo مل من الماء منزوع الأيونات ٠ ويتم استخدام كمية إجمالية قدرها ١ ميكرولتر من هذا الحبر فى طبقتين أو ثلاث طبقات على قمة قطب Vo دوّار من الكربون الزجاجى (قطر (ae وبمجرد جفاف الحبر؛ يتم وضع طبقة إضافية من محلول أيونومر ٠١( © Nafion ميكرولتر) وتبخيرها حتى الجفاف. ويتم وضع القطب فى محلول من 1101 705 عند درجة حرارة الغرفة. ويتم توصيل قطب بلاتين مقابل وقطب كالوميل مُشبّع (SCF) يُستخدم كمرجع وذلك بمثبت جهد 28373 مع القطب ذى القرص الدوّار. ومع استخدام معدلات دوران مختلفة؛ يتم فحص الجهد بحيث يتم عمل مخطط يمثل 7 الانخفاض فى الاكسجين oxygen المذاب. ويتم استخدام جهد الموجه عند نصف الارتفاع YVYY
١١ - - (أنظر شكل١) باعتباره المؤشر التحليلى لتفاعل اختزال الاكسجين oxygen للمحفز. وتدل الجهود ذات القيمة الموجبة الأعلى على قابلية أعلى لاختزال الاكسجين oxygen . ويتم تجهيز سلسلة من أقطاب الانتشار الغازى gas diffusion electrodes كما سبق شرحها فى المثال "ب بالمحفزات المُحضّرة باستخدام طرق المثال ١ أو المثال التأكيدى رقم .١ 5 ويتم اختبار أقطاب الانتشار الغازى gas diffusion electrodes الناتجة باستخدام اختبار معملى كما سيلى شرحه. ويتم تجهيز الاختبار المعملى للتحليل الكهربى طبقا لمخطط شكل LY وكانت مساحة سطح القطب المُعرضة ٠٠١ سم وكان الغشاء من نوع .Nafion324 وكان المصعد anode شبكة من التيتاتيوم titanium المُنشط بمحفز أكسيد الروئيتيوم .ruthenium oxide catalyst ٠١ وتمت تغذية المهبط 56 بالاكسجين oxygen بمعدل يصل إلى 0,¥ مرة قدر الكمية المحسوبة عند ضغط يبلغ © سم ماء تقريباء وتم دفع محلول تحليل من كلوريد هيدروجين (£Y0-1Y) Ale hydrogen chloride إلى المصعد anode . وكان معدل تدفق محلول التحليل الكهربى 377,٠م /ساعة/سم' عند ضغط عكسى مقداره 700 ملى بار. oath alles على خلاف ذلك؛ فإن جهود الخلية يتم تسجيلها عند ؛ كيلو أمبير/م" بعد ثلاث أيام من Vo التشغيل. ولم يتم تصحيح أى من الجهود لمقاومة مُجمع التيار. وتم تثبيت درجة حرارة الخليّة ومحلول التحليل الكهربى عند 00 a0 ka وهناك رسم بيانى لجهد موجه RDE عند نصف الإرتفاع مقابل جهد الخلية المعملية؛ وهو موضح فى شكل ©. وبالأخذ فى الاعتبار مدى المتغيّرات التى تبرز من ALE تكرار تجهيزه قطب الانتشار الغازى gas diffusion electrode وقابلية التكرار الاحصائية لخلية Alara يفف
- ١7 نجد أن الربط بين جهد الموجه عند نصف الإرتفاع وجهد الخلية المعملية يوضح أن طريقة تجاه الجهود الموجبة؛ RDE هى طريقة جيدة جدا. وكلما تحرك المؤشر التحليلى ل RDE يقل جهد تشغيل الخليَّة. ويؤكد هذا الربط أن المؤشر التحليلى هو قياس مناسب تماما لأداء المحفز. فى النظم الفعلية. وتتم مقارنة متوسط 0 1 دقيقة (RDE ويثم اختبار دفعات متعددة من المحفز باستخدام طريقة ° دفعات مُحضتّرة باستخدام طريقة ٠١ ب ١ مُحضّرة باستخدام طريقة المثال التأكيدى رقم
RDE النتائج التى تم الحصول عليها بطريقة ١ ويلخص جدول ١١ المثال RDE موضع قمة :)١( جدول رقم (SCE عند نصف الازر تفاع (مقابل ١ رقم ال مس ا ل سصضيري اا اا ا له | ا [re | emia ؛ وارتجاع الملح dispersing-carbon يوضح هذا الجدول أن التحسينات فى تشتيت الكربون Ve واستخدام الموجات 358( الصوتية refluxing the rhodium salt precursor المنتج للروديوم من وجهة (punk فى خليط الكربون وملح المعدن قد أدت التوصل إلى محفز 40 ملى فولت) والتماسك (نقص فى Vo نظر الأداء (زيادة متوسطة فى نصف الموجه تبلغ .)78,7 إلى ١١ الانحراف المعيارى النسبى من
YYVY
- ١
مثال رقم )4( تم أيضا اختبار المحفز المحضّر على دفعات بالارتجاع i أو التشتيت فقط (تشتيت وموجات فوق صوتيّة). ويوضح شكل ؛ التحسينات النمطية الممكنة مع كل عملية تعديل. ومع أن استخدام الارتجاع فقط للملح البادئ؛ أو التشتيت فقط لأسود الكربون carbon black
° يوضح تماما حدوث تحسين؛ فإن دمج تلك الخطوات الإضافية للعملية يعطى أفضل النتائج.
ويمكن عمل العديد من التعديلات فى المحفز الكهروكيميائى الخاص بالاختراع بدون الابتعاد عن روح أو نطاق الاختراع؛ ويجب أن يكون مفهوما أن الاختراع لاتحدّه إلا عناصسر
الحماية المرفقة. يفف
Claims (1)
- عناصر الحماية ١ ١ - محفز كهربي electrocatalyst من كبريتيد الروديوم rhodium sulfide يتم Y تكوينه بتسخين محلول (Fle لملح من أملاح الروديوم rhodium salt ؛ حتى الوصول ِ إلى حالة التوزيع المنتظم للأيزومرات isomers ثم إمرار كبريتيد الهيدروجين hydrogen sulfide ¢ فى المحلول لتكوين كبريتيد الروديوم rhodium sulfide . ١ ١ - المحفز الكهربي 041 المذكور فى عنصر الحماية رقم ١ حيث يتم Y التسخين مع الارتجاع ٠ heating is at reflux =v ١ المحفز الكهربي clectrocatalyst 80 فى عنصر الحماية رقم ١ والمُحّمل على حامل موصل خامل conductive inert carrier . ١ م محفز كهربي electrocatalyst من كبريتيد الروديوم rhodium sulfide المذكور Y في عنصر الحماية رقم ¥ مترسب على أسود كربون code carbon black تشتيتاشديدا. —o ١ تجميعه قطب وغشاء Cua يكون على القطب راسب من المحفز الكهربي electrocatalyst Y المذكور فى عنصر الحماية رقم ١ على مادة حاملة موصلة خاملة. ١ 5 التجميعه المذكورة فى عنصر الحماية رقم © dua تكون المادة الحاملة هى أسود الكربون carbon black . بابحلا ١— Y سو carbon التجميعه المذكورة فى عنصر الحماية رقم 1 حيث يكون أسود الكربون -١ ١ تشتيتا شديدا. nde black Y فى عملية التحليل الكهربى لحمض هيدروكربون فى جهاز تحليل كهربى؛ -“+ ١ .7 التطوير الذى يشمل استخدام تجميعه قطب- غشاء وفقا لعنصر الحماية رقم Y فى جهاز hydrochloric acid فى عملية التحليل الكهربى لحمض الهيدروكلوريك -4 ١ تحليل كهربى ¢ التطوير الذى يشمل استخدام تجميعه من قطب وغشاء وفقا لعنصر .5 الحماية رقم oY من ملح le يتم تكوينه بتسخين محلول electrocatalyst _كهربي isa =)» \ حتى الوصول إلى حالة التوزيع المنتظم للأيزومرات rhodium salt الروديوم Y فى المحلول؛ وترسيبه hydrogen sulfide ثم إمراركبريتيد الهيدروجين ¢ isomers 7 المشتت تشتيتا شديدا. carbon black على أسود كربون ¢ تشتمل على عمل محلول لملح electrocatalyst لتكوين محفز كهربي Adee -١ ١ قابل للذوبان؛ وتسخين المحلول للحصول على حالة من rhodium salt الروديوم Y كبريتيد Jd «rhodium الروديوم isomers التوزيع المنتظم لأيزومرات 7 خلال المحلول الناتج لترسيب كبريتيد الروديوم hydrogen sulfide الهيدروجين ¢ واستخلاصه. rhodium sulfide ©يففvy — -١ ١ العملية المذكورة فى عنصر Aleall رقم ١١ حيث يتم ترسيب كبريتيد الروديوم rhodium sulfide على أسود كربون carbon black مشتت تشتيتا شديدا. ١٠١ ١ محفز كهربي electrocatalyst يتم alee بتسخين محلول مائى لملح من أملاح Y الروديوم rhodium salt حتى الحصول على Alls من التوزيع المنتظم للأيزومرات و isomers ¢ ثم إمرار كبريتيد الهيدروجين hydrogen sulfide فى المحلول لتكوين ¢ المحفز الكهربائي electrocatalyst .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SA02230425A SA02230425B1 (ar) | 2002-11-10 | 2002-11-10 | محفز كهربي electrocatalyst يحتوي على الروديوم rhodium وطريقة لتحضيره |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SA02230425A SA02230425B1 (ar) | 2002-11-10 | 2002-11-10 | محفز كهربي electrocatalyst يحتوي على الروديوم rhodium وطريقة لتحضيره |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SA02230425B1 true SA02230425B1 (ar) | 2007-04-15 |
Family
ID=58266261
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SA02230425A SA02230425B1 (ar) | 2002-11-10 | 2002-11-10 | محفز كهربي electrocatalyst يحتوي على الروديوم rhodium وطريقة لتحضيره |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SA (1) | SA02230425B1 (ar) |
-
2002
- 2002-11-10 SA SA02230425A patent/SA02230425B1/ar unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5638433B2 (ja) | 電解装置および冷蔵庫 | |
| Job et al. | Efficient Pt/carbon electrocatalysts for proton exchange membrane fuel cells: Avoid chloride-based Pt salts! | |
| US7879752B2 (en) | Electrocatalyst | |
| RU2311496C2 (ru) | Улучшенный родиевый электрокатализатор и способ его получения | |
| Hosseini et al. | Electrocatalytical study of carbon supported Pt, Ru and bimetallic Pt–Ru nanoparticles for oxygen reduction reaction in alkaline media | |
| EP1773488A2 (en) | Catalyst support for an electrochemical fuel cell | |
| CN105594034B (zh) | 电极用催化剂、气体扩散电极形成用组合物、气体扩散电极、膜/电极接合体以及燃料电池组 | |
| Lagarteira et al. | Highly active screen-printed IrTi4O7 anodes for proton exchange membrane electrolyzers | |
| JP2015007291A (ja) | 電解装置、冷蔵庫、電解装置の運転方法及び冷蔵庫の運転方法 | |
| EP3150276B1 (en) | Oxygen reduction catalyst | |
| Korchagin et al. | Carbon nanotubes doped with nitrogen, modified with platinum or platinum-free for alkaline H2-O2 fuel cell | |
| SA02230425B1 (ar) | محفز كهربي electrocatalyst يحتوي على الروديوم rhodium وطريقة لتحضيره | |
| Pagliaro et al. | Probing the effect of metal-CeO2 interactions in carbon supported electrocatalysts on alkaline hydrogen oxidation and evolution reactions | |
| AU2002351863B2 (en) | Rhodium electrocatalyst and method of preparation | |
| Darab et al. | Pt nanoparticles dispersion influence on fuel cell performance | |
| CN117026287A (zh) | 一种电催化材料及其制备方法和应用 | |
| CN114864963A (zh) | 一种磷掺杂直接甲醇燃料电池阳极催化剂的制备方法 | |
| TW576755B (en) | Improved rhodium electrocatalyst and method of preparation | |
| Aricò et al. | Electrocatalysis of Direct Methanol and Ethanol Oxidation in Polymer Electrolyte Fuel Cells | |
| CN113921836A (zh) | 一种用于碱性溶液电催化析氢的复合材料及其制备方法 | |
| Köleli et al. | The investigation of electrochemical oxidation of formic acid on Pt, Pd and PtRu modified gas diffusion layer | |
| Fox | Anode Catalysts for the Direct Ethanol Fuel Cell | |
| AU2002351863A1 (en) | Rhodium electrocatalyst and method of preparation | |
| Jain | Heteroatom-doped Carbon Nanostructures as Catalysts for Electrochemical Halogen Production Technologies | |
| Korchagin et al. | Development of Mea for Hydrogen-Oxygen Fuel Cell Based on Anion-Exchange Electrolytes and Catalysts Having Reduced Platinum Content |