SU1251583A1

SU1251583A1 - Method of manufacturing electrodes

Info

Publication number: SU1251583A1
Application number: SU843777321A
Authority: SU
Inventors: М.И. Гусева; Б.Г. Владимиров; Л.Н. Куликова; В.Н. Фатеев; Ю.В. Никольский; В.П. Пахомов
Original assignee: Предприятие П/Я А-1758
Priority date: 1984-08-06
Filing date: 1984-08-06
Publication date: 1990-06-07

Abstract

1. СПОШБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОДОВ, включающий нанесение на основу из неблагородного металла по- .крыти из благородного металла, о т- личающийс тем, что, с целью увеличени срока службы элек-г- трода, после нанесени покрыти элек- : трод подвергают имплантации иона^ми ' газов с атомно'й массой менее. 20 или ионами одноименного благородного металла с энергией 5-50 кэВ.2. Способ по п. 1, отличающийс тем, что используют ионы гели , аэота или кислорода.1. LAYER OF MANUFACTURING ELECTRODES, including applying a noble metal cover to a base of a non-noble metal, which is characterized by implanting an ion after application of the electrode to increase the service life of the electrode. ^ mi 'gases with atomic mass less. 20 or by ions of the same name noble metal with an energy of 5-50 keV.2. The method of claim 1, wherein gels, aeote or oxygen ions are used.

Description

tNdtNd

СПSP

сдsd

00 О9 1 Изобретение относитс к области электродных материалов с каталитичесКИМ покрытием и может найти применение в электрохимических процессах. Целью изобретени вл етс увеличение срока службы металлических эле тродов с покрытием из благородного металла. Пример 1, На поверхность ти taHoBoro электрода нанос т раствор гексахлорплатиновой кислоты в изопропиловом спирте из ра счета 1 мг платины на 1 см, высушивают и подвергают термообработке в атмосфере аргона, насыщенного парами воды, при 700°С в течение 30 мин. Электрод охлаждают и в него имплантируют ионы гели с энергией кэВ в количестве Д-1 О ат/см. .Пример 1а. Отличаетс от примера 1 тем, что имплантируют ионы гели с кэВ и ат/см. Пример 16. Отличаетс от примера 1 тем, что имплантируют ионы гели с кэВ и ат/см. Пример 2. Отличаетс от примера 1 тем, что имплантируют ионы азота с кэВ и ат/см. Пример ;3. Отличаетс от при мера 1 трм, что вместо- гели имплантируют ионы кислорода, с кэВ к Д 5-10 ат/см-. П р и м е р 4, Отличаетс от при мера тем, что вместо гексахлорплатиновой кислоты используют 1 Бк ах ориридиевую кислоту, П р и ме р 5. Отличаетс от при . мера 1 тем, что вместо гексахлорплатиновой кислоты используют оксиклорид рутени и термообработку провод т при . Пример 6, На титановый .элек трод нанос т электрохимически платину из раствора ннтритного комплекса платины. Насос платины 1 мг/см. После сушки покрыти в электрод имплан тируют ионы азота с кэВ и Д « 10 ат/см. . Пример 7, На танталовый эле трод нанос т химическим осаждением палладий из водного раствора хлорида паллади , аммиака и гипофосфита натри . Насос паллади 1 мг/см. После сушки покрыти в него имплантируют ионы кислорода с 20 кэВ и Д 5-10 ат/см. 3 и м е р 9. Отличаетс от притем , что платиновое покрытие анос т на никелевый электрод напьигением платины в вакууме из расчета ,5 мг/см. Срок службы такого электрода при спользовании его в качестве анода вкачестве-ан0д в растворе КОН при рН 11 и плотности тока 0,2 А/см в 2 раза .вьше, чем электрода, i, не подвергавшегос последующей имплантации . При имплантации ионов газд происходит выбивание ионов и атомов благородного металла из покрыти и их перемешивание с материалом электрода. Это ведет -к получению более плотного и равномерного покрыти . Одновременно происход щее под действием бомбардировки ионами легких газов селективное распыление примесей приводит к очистке поверхностного сло отпосторонних примесей, содержащихс в покрытии, в результате преимущественного распылени легкой компоненты, присутствующей в поверхностном слое облагаемого материала . Это позвол ет повысить чистоту поверхности покрыти , и, следовательно , его устойчивость, а также приводит к улучшению адгезии покрыти с основой. Применение ионов газов с молекул рной массой более 40 ведет к значительному распылению благородного металла и снижает срок службы электрода . При имплантации ионов благородных металлов происход т все описанные процессы. Максимальна концентраци имплантируемого благородного металла и предельна доза имплантации определ ютс коэффициентом распылени материала электрода ионами соответствующей энергии, например, дл ионов Pd с энергией 50 кэВ предельна доза составл ет 10 см При выборе энердгии и массы бомбардирующих ионов следует исходить из того, что эффект преимущественного распылени легкой компоненты мишени тем больще, чем меньше энерги иона и его массовое число. Имплантацию проводили в ускорителе ИЛУ-3,00 O9 1 The invention relates to the field of electrode materials with a catalytic coating and may find application in electrochemical processes. The aim of the invention is to increase the service life of noble metal coated metal electrodes. Example 1 A solution of hexachloroplatinic acid in isopropyl alcohol is applied to the surface of the taHoBoro electrode from 1 mg of platinum per cm, dried and subjected to heat treatment in an argon atmosphere saturated with water vapor at 700 ° C for 30 minutes. The electrode is cooled and gel ions with an energy of keV in the amount of D-1 O atom / cm are implanted into it. . Example 1a. It differs from Example 1 in that the ions of the keV and atom / cm gels are implanted. Example 16. It differs from Example 1 in that they implant gels with keV and atom / cm. Example 2. It differs from Example 1 in that it implants nitrogen ions with keV and atom / cm. Example; 3. It differs from the example of 1 tpm, which, instead of gels, implanted oxygen ions, from keV to D 5-10 at / cm-. EXAMPLE 4 Differs from the example in that instead of hexachloroplatinic acid, 1 Bq of oridic acid is used, and P r and M 5. It differs from at. measure 1 by using ruthenium oxychloride instead of hexachloroplatinic acid and heat treatment is carried out at. Example 6 Electrochemically platinum was deposited on a titanium electrode from a solution of an platinum nitrite complex. Platinum pump 1 mg / cm. After drying of the coating, nitrogen ions are implanted into the electrode with keV and D «10 at / cm. . Example 7 A tantalum electrode was applied by chemical precipitation of palladium from an aqueous solution of palladium chloride, ammonia and sodium hypophosphite. Palladium pump 1 mg / cm. After drying of the coating, oxygen ions are implanted into it with 20 keV and D 5-10 at / cm. 3 and mep 9. It differs from the fact that the platinum coating of the anostoe on the nickel electrode is pyrogenated by platinum in a vacuum at the rate of 5 mg / cm. The service life of such an electrode when it is used as an anode as anod in a KOH solution at pH 11 and a current density of 0.2 A / cm is 2 times higher than the electrode, i, not subjected to subsequent implantation. During the implantation of gas ions, the ions and atoms of the noble metal are removed from the coating and mixed with the electrode material. This leads to a more dense and uniform coating. At the same time, the selective sputtering of impurities that occur under the effect of light gas ion bombardment results in the cleaning of the surface layer from side impurities contained in the coating, as a result of the preferential spraying of the light component present in the surface layer of the material to be harvested. This improves the cleanliness of the surface of the coating, and therefore its stability, and also leads to an improvement in the adhesion of the coating to the substrate. The use of gas ions with a molecular weight of more than 40 leads to a significant atomization of the noble metal and reduces the service life of the electrode. During the implantation of noble metal ions, all the described processes occur. The maximum concentration of an implantable noble metal and the maximum dose of implantation are determined by the sputtering rate of the electrode material with ions of appropriate energy, for example, for 50 keV Pd ions, the maximum dose is 10 cm. When choosing the energy and mass of the bombarding ions, it should be assumed that The smaller the ion energy and its mass number, the larger the light component of the target. The implantation was performed in an ILU-3 accelerator,

3}25158343} 2515834

приготовленный по примеру 1, имелимплантации. Плотность тока на элексрок службы на 70% больгае, чем элек-тродах до имплантации, а также на трод, приготовленный по спосрбу-про-электроде, полученном по известному тотипу. Во всех случа х (примеры 1-8)способу, практически не отличалась электроды после имплантации имели jот плотности тока электродов, полусрок службы на 30-300% выше, чем доченных по. указанным примерам.prepared according to example 1, had implantation. The current density at eleksrok of the service is 70% greater than the elec- trodes before implantation, as well as the trod prepared using a spur-to-electrode electrode obtained from a known totype. In all cases (examples 1-8), the method practically did not differ in the electrodes after implantation had j of the current density of the electrodes, the half-life was 30–300% higher than the equivalent of. specified examples.