Способ изготовления электрода для электрохимических процессов

(11) 580849 Союз Советских Социалистицеских Республик(31) 43 190/7 1 осударственныи комитетСовета Министров СССРпо делам изооретенийн открытий) Дата опублико ень4 8,10 Иностранцы ернард Хескет и Николас Випь2) Авторы изобретения ймс Памф Иностранная фирма"Империал Кемикап Индастриз Лимитедф (Великобритания)(71) Заявит 54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОД ДЛЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ неблагородных металлов и неэлек ый 1 угоплавкий материал в виде взвефазы указанных компонентов в жидатком указанного способа является ектрохимическая активность и стойтрода. Например, электрод, изготовз исходного раствора, содержащегои %0 в соотношении 95.:5 сле обжига при 800 С имеет высокое жение хлора болеее 2 в на 2 ка/м.сцепления покрытия с основойслабая,зобретения - повышение электрохи.активности и стойкости электрода окислами ропроводн си твердой кой фазе Изобретение относится к т о.товления электродов для эле х процессов,Известны способы изготовления электродадля электрохимических процессов, состоящего из токопроводящей основы и многослойногоактивного покрытия, включающего окислы металлов платиновой группы и тугоплавкие мйтериалы.Покрытие наносят на основу электрода израстворов, содержащих компоненты активной массы с последующей сушкой и прокалкой электрода, Таким образом изготовляют электроды, в которых активная масса защищена сверху слоем двуокиси титана 1, или слоем окиси титана, тантала, ниобия, гафния, циркония, вольфрама алюминия или кремния, защитной пленкой из стекловолокна, кремнезема или глинозема 2. ехнологии изг ктрохимически Недостнизкая эл кость элек ленный и фазу Р 10по весу по ( перенапря Прочность электрода Цель и мической15Сущность изобретения состоит в том,суспензию неэлектропроводного тугоплавматериала приготавливают в растворе течески разлагаемых соединений металловтиновой группы или их смеси с аналоги20 ми соединениями неблагородных металлов.электропроводный тугоплавкий материалпользуют в виде мелкодисперсных частицпример из окиси тория, двуокиси титана,мосиликата или в виде частиц волокинструктуры, например нз стекловолокна, вона циркона, глинозема, кремнезема. готовления электпроцессов наибоявляется способ,нанесение раетвоактивной массы дующей сушкой итемпературе до содержит окислыили их смесь с Из известных способов изрода для электрохимическихлее близким к изобретениювключающий многократноера, содержащего компонентьна основу электрода с послепрокалкой электрода при1200 С. Исходный раствормЕталлов платиновой группь что кого рми- пла- чны- Не- исна. алю. стой580849 10 15 2 Э Формула изобретения 40 45 50 55 60 После нанесения одного или двух первых слоев, акт вного покрытия на основу может быть нанесен один или несколько раз раствор термически разлагаемых соединений металлов платиновой группы или их смеси с аналогич. ными соединениями неблагородных металлов с последующей сушкой электрода и его обжигом при 750 - 800 С после каждой операции нанесения раствора.Суспензия может быть приготовлена непосредственно на основе электрода путем нанесения на нее раствора термически разлагаемых соединений металлов платиновой группы или их смесей с аналогичными соединениями неблагородных металлов с последующим ввеле. нием в раствор частиц неэлектрогроволгого тугоплавкого материала.Неэлектропроводный тугоплавкий материал в виде частиц золокнистой структуры предпочтительно вводят в ра твор при нанесении одного или двух гервых слоев покрытия.В качестве токопроводящей основы электрода предпочтительно использовать титан или его сплавы.В качестве термически разлагаемых соединений металлов платиновой группы могут быть использованы например ).2 РС 86ЯИ,МЗ, ЛЬСЯз 1 й 2 РСЕ, а также резинаты и алкоголяты этих металлов. В качестве термически разлагаемых соединений пассивирующихся металлов могут быть использованы резинаты, алкоголяты и алкилгалиды этих металлов.Активное покрытие электрода содержит смесь окислов металла платиновой группы и окисла пассивирующегося металла, В этой смеси окисел металла платиновой группы составляет 5 - 65%, предпочтительно 25 - 50%. Неэлектропроводный тугоплавкий материал вводят в количестве 30 - 90% от веса покрытия.Пример 1, На титановую полоску размером 300565 ".м, предварительно пестраленнук в щавелевой кислоте при 60 С, наносят один слой раствора, солержагцего 3 г треххлористого рутения (в весовом отношении 40% хц),18,7 г й -пснтанола и 12 г ортогитан.- вого тетрабутила. В нанесенный слой раствора разорызгивают нарезанное волокно кремнезема (диаметр волокна 15 мк, длина - от 10 до 600 мк) в количестве около 80 г/ м ". Затем слой раствора просуцивают прп ЗАГС и проводят обжиг р 1 4 о 0 С в атмс . п цсздуха. После этос насося сце сс чпоследуюшнх слоев, кажлый слой суа- при 80 С и обжигают при 450 С без добавления волокна кремнезема.В качестве анода в процессе электролиза раствора хлористого натрия с получением х.;и- ра (содержание МХИ 21,5% рН==2 - 3, те,- нература 65 С) электрод имеет низкое пепенапряжспц 155 мв прп плотности тока 8 КАм.). Прср 2, Раствор, содержа.цнй 3 г "рс,. хлорстого р,тения (в весовом соотношен н 40% Кц ), 18,7 г й,пента пола,2 г ортотитаног о .езрабутила и 17,2 г пудрь, скисла тория (сре,ий размер частиц 15 мк) . используот для нанесения шести слоев покрытия на титансвую полоск, 350 х 6 х 1, предваритслы о 4протравленную в шавелевой 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% ФОФ при температуре 65 С и рН= 5 электрод имеет перенапряжение для выделения хлора 150 мв при плотности тока 10 КА/м.Пример 3. Два анода ртутного электролизата в виде параллельно расположенных титановых полосок, образующих горизонтальную решетку с поверхностью 0,1 м протравливают в 10%-ном растворецавелевой кислоты при 80 С, затем промывают и высушивают.Пок" ытие наносят из раствора, содержащего 2 г треххлористого рутения (в весовом соотношении 40%КО. 75гь - пентанола и 48 г ортотитанового тетрабутила. На каждый анод, смоченный раствором, потоком сухого воздуха нанос 1 т нарезанное сгекловолокно (волокно Пилкингтона). Затем аноды сушат при 180 С и обжигают при 450"С в атмосфере воздуха в течение 15 минут. Второй слой наносят аналогичным образом. Для каждого анода используют 5,8 г стекловолокна. После первых двух слоев наносят семь последующих слоев без добавления стекловолокна. Обший вес покрытия (двуокись рутения и двуокись титана) составляет 3,2 г на каждый анод.При испытаниях в опытном электролизере с ртутным катодом при электролизе раствора хлористого натрия ухудшения в работе анодов по сравнению с аналогичными анодами, не содержашими стекловолокна, не наблюдается,При погружении в амальгаму аноды пропускают ток короткого замыкания в 3 раза меньше по сравнению с аналогичными анодами, не содержащими стекловолокна. 1. Способ изготовления электрода для электрохимических процессов, состоящего из токо- проводящей основы и активного покрытия, включающего окислы металлов платиновой группы или их смесь с окислами неблагородных металлов и неэлектропроводный тугоплавкий материал, путем нанесения один или несколько раз на основу электрода суспензии исходных компонентов активного покрытия, содержащей в твердой фазе неэлектропроводный тугоплавкий материал, с последующей сушкой каждого слоя и его обжигом при 250 - 800 С, отличающийся тем, что, с целью повышения электро химической активности и стойкости электрода, суспензию неэлектропроводного тугоплавкого материала приготавливают в растворе термически разлагаемых соединений металлов платиновой группы или их смеси с аналогичнь;ми соединениями неблагородных металлов.2. Способ по и, 1, отличающиися тем, что неэлектропроводный тугоплавкий материал используют в виде мелкодисперсных частиц, например, из окиси торин, двуокиси титана, алю) ирам( 64 иодни, е11 гг)о ч) "нарственнг о,; и, ,аг га Мин и)а (СРнн делам иапг. г, и нгнрыт.ид,ла), Мг)енн, /, )" гнеч,)да )Э Филиал 11)1 атенч, г У)нгг) рд .ро) н гиня, 4 580849 мосилика)а нли в виде частиц волокнистой структуры, например из стекловолокна, волокна циркона, глинозема, кремнезема.3. Способ по ппи 2, отличающийся тем, что после панесегя па основу одного или двух первых слоев активного покрытия, на основу наносят один и.;и несколько раз раствор термически раза а гаем ых соединений металлов платиновой группы или их смеси с аналогичными соединениями неблагородных металлов с последующей сушкой электрода и его обжигом при 250- в 8 С после каждой операции нанесения раствора.4. Способ по гп:.- 3. отличающийся тем, ,о сспепник) р;наливают непосредстисн 6но на основе электрода путем нанесения на нее раствора термически разлагаемых соединений металлов платиновой группы или их смесей с аналогичными соединениями неблагородных металлов с последующим введением в раствор частиц неэлектропроводного тугоплавкого материала.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Патент Великобритании М 1206883, кл. С 7 В 191.2. Патент Великобритании1292130, кл. С 7 В 1973.3.Патент Франции1479762 кл. В О 1 К 3/00 967.