SU580849A3 - Способ изготовлени электрода дл электрохимических процессов - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к технологии изготовлени  электродов дл  электрохимических процессов.

Известны способы изготовлени  электрода дл  электрохимических процессов, состо щего из токопровод щей основы и многослойного активного покрыти , включающего окислы металлов платиновой группы и тугоплавкие м-атериалы .

Покрытие нанос т на основу электрода из растворов, содержащих компоненты активной массы с последующей сушкой и прокалкой электрода. Таким образом изготовл ют электроды , в которых активна  масса защищена сверху слоем двуокиси титана 1, или слоем окиси титана, тантала, ниоби , гафни , циркони , вольфрама алюмини  или кремни , защитной из стекловолокна, кремнезема или г,л;1нозема 2.

Из известных способов изготовлени  электрода дл  электрохимических процессов наиболее близким к изобретению  вл етс  способ, включающий многократное нанесение раствора , содержащего компоненты активной массы на основу электрода с последующей сушкой и прокалкой электрода при температуре до 1200°С. Исходный раствор содержит окислы металлов платиновой группы или их смесь с

окислами неблагородных металлов и неэлек ропроводный тугоплавкий материал в виде взвеси твердой фазы указанных компонентов в жидкой фазе 13.

Недостатком указанного способа  вл етс  низка  электрохимическа  активность и стойкость электрода. Например, электрод, изготовленный из исходного раствора, содержащего фазу Pt02 и соотнощении 95:5

по весу после обжига при 800°С имеет высокое перенапр жение хлора болеее 2в на 2 ка/м. Прочность сцеплени  покрыти  с основой электрода слаба .

Цель изобретени  - повыщение электрохимической активности и стойкости электрода

Сущность изобретени  состоит в том, что суспензию неэлектропроводного тугоплавкого материала приготавливают в растворе термически разлагаемых соединений металлов платиновой группы или их смеси с аналогичными соединени ми неблагородных металлов. Неэлектропроводный тугоплавкий материал используют в виде мелкодисперсных частиц, например из окиси тори , двуокиси титана, алюмосиликата или в виде частиц волокнистой структуры, например из стекловолокна, волокна циркона, глинозема, кремнезема. После нанесени  одного или двух первых слоев, акт вного покрыти  на основу может быть нанесен один или несколько раз раствор термически разлагаемых соединений металлов платиновой группы или их смеси с аналогичными соединени ми неблагородных металлов с последующей сушкой электрода и его обжигом при 750-800°С после каждой операции нанесени  раствора. Суспензи  может быть приготовлена непосредственно на основе электрода путем нанесени  на нее раствора термически разлагаемых соединений металлов платиновой группы или их смесей с аналогичными соединени ми неблагородных металлов с последующим введением в раствор частиц неэлектропроводиого тугоплавкого материала. Неэлектропроводный тугоплавкий материал в виде частиц золокнистой структуры предпочтительно ввод т в раствор-при нанесении одного или двух первых слоев покрыти . В качестве токопровод щей основы электрода предпочтительно использовать титан или его сплавы. В качестве термически разлагаемых соединений металлов платиновой группы могут быть использованы например , а также резинаты и алкогол ты этих металлов. В качестве термически разлагаемых соединений пассивирующихс  металлов могут быть использованы резинаты, алкогол ты и алкилгалиды этих металлов. Активное покрытие электрода содержит смесь окиСоТов металла платиновой группы и окисла пассивирующегос  .металла. В этой смеси окисел металла платиновой группы составл ет 5-65%, предпочтительно 25-50%. Неэлектропроводный тугоплавкий материал ввод т в количестве 30-90% от веса покрыти . Пример 1. На титановую полоску размером ЗОО.хбх мм. пред8арите;1ьно протрав.юпнх-ю в щавелевой кислоте при 60°С, нанос т один слой раствора, содержащего 3 г треххлористого рутени  (в несовом откошении 40% Rui,18,7 г п. -иента1ю;;а   12 г ортотитаиивого тетрабутнла. В нанесенный слой раствора разбрызгивают нарезанное волокно кремнезема (диа.метр волокна 15 мк, длина - от 10 до 600 мк) в количестве около 80 г/ м . Затем слой раствора просушивают при 18()С провод т обжиг iipii , в aTMocii)L-i)i нозд/ха. После этого нанос т еще сем последуюпшх слоев, каждый слой cyijai при 180°С и обжигают при 450°С без добавлени  волокна кремнезема. В качестве анода в процессе электролиза раствора хлористого натри  с получением хлора (содержание IfCiCt- 21,5% , тем1 ература 65°С) электрод и.меет низкое перенапр ж1;1 ; ..- (.35 мв пр ПЛОТНОСТИ тока 8 КА/м). Пример 2. Раствор, содержащий 3 г трех хлористого .утени  (в весовом cooTHOujeiiiin 40% Ru), 18,7 г iL --пентанола, 12 г ортотитанорило тетрабутила и 17,2 г пудры окисла тори  (с;Н ;и-1ик размер частиц 15 мк. используют дл  нанесе1:и  шести слоев покрыти  на титановую полоск;. 350x6x1, предварительно протравленную в щавелевой кислоте при температуре 80°С. Каждый слой- просушивают при температуре 180°С, обжигают при 450°С в течение 20 мин в атмосфере воздуха. При .использовании электрода в качестве анода в электролизе раствора 21,5% Л/й при температуре 65°С и рН 5 электрод имеет перенапр жение дл  выделени  хлора 150 мв при плотности тока 10 KA/м. Пример 3. Два анода ртутного электролизата в виде параллельно расположенных титановых полосок, образующих горизонтальную рещетку с поверхностью 0,1 м протравливают в 10%-ном растворе щавелевой кислоты при 80°С, затем промывают и высущивают. Пок- ытие нанос т из раствора, содержащего 12 г треххлористого рутени  (в весовом соотношении 40%Ru). 75 г п, - пентанола и 48 г ортотитанового тетрабутила.На каждый анод, смоченный раство)0м, потоком сухого воздуха нанос т нарезанное стекловолокно (волокно Пилкингтона). Затем аноды сушат при 180°С и обжигают при 450°С в атмосфере воздуха в течение 15 минут. Второй слой нанос т аналогичным образом. Дл  каждого анода используют 5,8 г стекловолокна. После первых двух слоев нанос т семь последующих слоев без добавлени  стекловолокна. Общий вес покрыти  (двуокись рутени  и двуокись титана) составл ет 3,2 г на каждый анод. При испытани х в опытном электролизере с ртутным катодом при электролизе раствора хлористого натри  ухудшени  в работе анодов по сравнению с аналогичными анодами, не содержащими стекловолокна, не наблюдаетс . При погружении в амальгаму аноды пропускают ток короткого замыкани  в 3 раза меньще по сравнению с аналогичными анодами, не содержащими стекловолокна.

Claims (3)

1. Формула изобретени  1.Способ изготовлени  электрода дл  электрохимических процессов, состо щего из токопровод щей основы и активного покрыти , включающего окислы металлов платиновой группы или их смесь с окислами неблагородных металлов и неэлектропроводный тугоплавкий материал, путем нанесени  один или несколько раз на основу электрода суспензии исходных компонентов активного покрыти , содержащей в твердой фазе неэлектропроводный тугоплавкий материал, с последующей сущкой каждого сло  и его обжигом при 250-800°С. отличающийс  тем, что, с целью повышени  электрохимической активности и стойкости электрода, суспензию неэлектропроводного тугоплавкого материала приготавливают в растворе термически разлагаемых соединений металлов платиновой группы или их с.меси с аналогичными соединени ми неблагородных металлов .
2. 2.Способ по п. 1, отличающийс  тем, что неэлектропроводный тугоплавкий материал используют в виде мелкодисперсных частиц, например , из окиси тори , двуокиси титана, алюмосиликата или в виде частиц волокнистой структуры, например из стекловолокна, волокна циркона, глинозема, кремнезема.

   .5. Способ по пп. и 2, отличающийс  тем, что после нанесени  на основу одного или двух первых слоев активного покрыти , на основу нанос т один или несколько раз раствор термически раз.1агаемых соединений металлов платиновой грунпы или их смеси с ана.тогичными соединени ми неблагород}1ых металлов с последующей сушкой электрода и его обжигом фи 250-800°С после каждой операции нанесени  раствора.

   4. Способ но ни. I - ;3. отличающийс  тем, что суснеинию нрп;1:аБлинают неносредственно на основе электрода путем нанесени  на нее раствора термически разлагаемых соединений металлов платиновой группы или их смесей с аналогичными соединени ми неблагородных металлов с последующим введением в раствор частиц неэлектропроводного тугоплавкого материала.

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе:

   1.Патент Великобритании Ло 1206883, кл. С 7 В 1971.

   2.Патент Великобритании № 1292130, кл. С 7 В 1973.
3. 3.Патент Франции № 1479762 кл. В 01 К 3/00 1967.