Способ изготовления активированного анода

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУп 11 537124 Союз Советских Социалистических Республик1 ополнительное вт. свид-ву 1) 2070205 26 Заявлено 28,10.74 с присоединением 51) М. КлС 25 В 11 аявки Ме осударственнын комитет овета Министров СССР(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АКТИВИРОВАННОГО АН Изобретение относится к осблас 1 п техической электрохимии, а именно к способам изготовления анодов для электролиза водных растворов щелочей, например для электролиза воды.Применяемые в настоящее время аноды для промышленного электролиза воды представляют собой перфорированные стальные никелированные пластины или стальные никелированные сетки 11. Однако такие аноды имеют низкие электрохимические характеристики.Известен способ изготовления анодов для электролиза нейтральных растворов солей и щелочей путем анодного окисления электро- проводной подложки в водном растворе соли кобальта 12.Недостаток этого способа заключается в сложности получения равномерного покрытия окислами кобальта электродов большого размера.Известен также способ изготовления активировапных анодоз для электролиза путем формирования на поверхности металлической подложки слоя окислов, преимущественно со структурой шпинелей, одного или нескольких металлов - активаторов многократным нанесением на подложку раствора соли с последующей сушкой и нагреванием электрода до температуры разложения соли 13. Недостатками указанного способа являются.л,жность технологии изготовления электро.; а .менно многократное нанесение на подложку раствора соли металла - активатора и 5 сравнительно низкие электрохимические характеристики приготовленного по этому спососу анода для электролиза раствора щелочи.Так, например, плотность тока на известном аноде с покрытием из окислов кобальта при 0 испытании в 30% КОН при 70 С и потенциала+1,5 в (отн, н, в. э. в том же растворе) составляет приблизительно 1000 а/м-.Целью изобретения является упрощениетехнологии изготовления и улучшение элек трохимических характеристик анода. Зто достигается тем, что в известном способе, состоящем в предварительной обработке металлической подложки травлением, нане сенин на подложку раствора соли одного илинескольких металлов - активаторов, сушке и нагревании электрода до температуры разложения соли с образованием на поверхности подложки индивидуальных или смешанных 25 окислов со структурой шпинели, предлагается травление вести в присутствии перекиси водорода, взятой в количестве 1 - 5 вес %, а нанесение нг подложку указанного раствора соли осуществлять путем выдерживания подКорректор И. Позняковская Редактор Т. Пилипенко Заказ 2693/17 Изд. Мо 1829 Тираж 1077 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5Типография, пр, Сапунова, 2 ложки в кипящем растворе соли в течение20 - 60 мин,П р и м е р 1. Стальную никелированнуюпластину или сетку промышленного изготовления, которые применяются в качестве анодов при электролизе растворов щелочи, подвергают пескоструйной обработке и обезжириванию. Затем электрод обрабатывают 50/оным раствором серной кислоты, содержащим3/о перекиси водорода, и промывают водой. 10После этой подготовки электрод выдерживают в кипящем растворе азотнокислого кобальта (300 г/л) в течение 45 мин. Послесушки при 50 С электрод прогревают притемпературе 350 С. 15В результате указанной обработки электрода на его поверхности образуется кобальтиткобальта (Соз 04), служащий катализаторомреакции выделения кислорода.Плотность тока при потенциале +1,50 в 20(н.в.э, в том же растворе) в 30% КОН при70 С на электроде из никелированной стальной сетки, активированной предлагаемымспособом, равна 2000 а/м.Пример 2. Никелевую пластину, подготовленную как в примере 1, обрабатываютописанным в примере 1 способом в растворе,содержащем 150 г/л азотнокислого никеляи 300 г/л азотнокислого кобальта. После сушки электрод прогревают при температуре 30350 С,В результате указанной обработки электрода его поверхность покрывается кобальтитомникеля (МСОз 04), служащим катализаторомреакции выделения кислорода. 35Плотность тока при потенциале +1,50 в(н.в,э. в том же растворе) на активированном предлагаемым способом электроде из никелевой пластины в 30/о КОН при 70 С равна -2000 а/м. 40П р и м е р 3, Пористый электрод из карбонильного никеля с 25% бикарбоната аммонияв качестве порообразователя (фракция 28 -50 меш), спрессованный под давлением1 т/см, спекают при 650 С в водороде в течение 0,5 час. Затем электрод обрабатываюткак указано в примере 1. При электрохимическом испытании активированных предлагаемым способом пористых электродов в 30/, КОН при 80 С получена плотность тока -5000 а/м при потенциале +1,50 в,По сравнению с известными предлагаемый способ обладает следующими преимуществами:отпадает необходимость многократного нанесения раствора на подложку в процессе активации электрода;плотность тока на электродах, изготовленных предлагаемым способом, в 2 - 2,2 раза превышает плотность тока на известных электродах при одинаковом значении потенциала;применение предлагаемых электродов в электролизере позволяет повысить его производительность более, чем в 2 раза без увеличения габаритов. Формула изобретенияСпособ изготовления активированного анода для электролиза водных растворов щелочи путем предварительной обработки металлической подложки травлением, нанесения на подложку раствора соли одного или нескольких металлов - активаторов, сушки и нагревания электрода до температуры разложения соли с образованием на поверхности подложки индивидуальных или смешанных окислов со структурой шпинели, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения технологии изготовления и улучшения электрохимических характеристик анода, травление ведут в присутствии перекиси водорода, взятой в количестве 1 - 5 весу %, а нанесение на подложку указанного раствора соли осуществляют путем выдерживания подложки в кипящем растворе соли в течение 20 - 60 мин,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе изобретения:1. Якименко Л. М, и др. Электролиз воды, М., Химия, 1970, с, 130 - 131,2. Патент США3399966, кл. 23 - 183, 1966.3. Патент Франции2112388, кл. В 011 1/00, 1972 (прототип).