Способ изготовления электрода для электрохимических процессов

(51) М. Кл,С 25 В 11/10 Йеудвратввииый квмитвт СССР в делам извбрвтвииЯ и вткрытиЯ(72) Авторы изобретения ИностранцыПьер Бун и Гюи Шерадам(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОДАДЛЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ Изобретение, относится к области электрохимических производств, в частности к технологииизготовления электродов для. получения хлора,едкого патра или хлоратов,Известен анод, применяемый для электролиза рассолов, представляющий собой электропроводящую основу, часть поверхности которойизготовлена из коррозионностойкого электродного металла. На этот металл наносят хотя быодин слой двуокиси рутения и хотя бы одинслой огнеупорной, окиси, в качестве которыхмогут быть использованы окислы кремния, титана, ниобия, гафния циркония вольфрама алюминия нли их смесь 11,Для получения такого электрода на поверх. ность электродного металла, которым может быть титан, тантал, ниобий, цирконий, гафнийи др. наносят покрытие двуокиси рутения путем отложения металлического рутения или его соли с последукицей выдержкой покрытия при повышенной температуре в асислительной атмосфере,Слой пористой огнеупорной окиси осажда. ется в виде дисперсии или раствора, окиси или раствора другого соединения, из которого онаможет быль получена, Недостатком известногорешения является высокий расход металла платиновой группы.Наиболее близким техническим решениемявляется способ изготовления электродов на.несением нв электропроводную основу покрытияиз металла платиновой группы с последующимнанесением на нее солей, окислов или гндроокисей металлов, которые в присутствии связу.ющих при прокаливании образуют перовскитовоепокрытие, представляющее собой окисленноесоединение двух различных металлов 21,Обычно нанесение перовскитового покрытия1 в осуществляют посредством органического илиминерального связующего на металлическуюоснову,Недостатком этого способа получения элект.ропроводящих слоев является высокая темпераъВ тура прокаливания,.ЫОО - 1700 С, что не позволяет наносить их без ухудшения металлическойосновы,Целью изобретения является упрошение процесса изготовления электрода за счет исключе.еб ния стадии нанесения подслоя из металла плати.3 786921 . новой группы, удешевления его, снижения энер гозатрат при его термообработке.Поставленная цель достигается тем, что не посредственно наноеят суспензию порошка со структурой перовскита в водно-спиртовом раст. воре на электропроводную основу позволяя при этом получить электрод, не уступающий по электрокаталитическим свойствам известным, без утраты платиновых металлов на промежуточный слой.10 аП р и м е р 2. Алюминат эрбия получаютпри совместном растворении в концентрированной НИОз 19,1 г окиси зрбия Ъ 20 з чистотой99,9% и 7,8 г окиси алюминия А 120 з ЗН 20,Полученный раствор выпаривают под инфракрасным излучателем, затем полученный порошок прокаливают при 600 С в течение 1 час.После измельчения порошок помещают в корундовый тигель, затем его прокаливают при900 С в течение 15 час в воздушной атмосфере, Продукт охлаждают в печи, затем его измельчают до получения зерен крупностью менее,10 микрон. Полученный таким образом, черныйзернистый порошок имеет характерный рентге 15новский спектр перовскитовой структуры.Затем получают суспензию алюмината следующим образом,К 1 г порошка добавляют 1 г шестиводно.го нитрата кобальта, 1 мл воды и 1 мл изопропилового спирта, Полученную массу сильно пе 20ремешивают до получения однороднои суспензии,при этом перемешивание осуществляют в течение всего времени получения осадка.Кистью наносят слой суспензии алюмината25 в гидроспиртовом растворе на титановую пласти.ну, после сушки в течение 5 мин в сушильномшкафу при 100 С электрод выдерживают в течение 10 мин в печи при 400 С при продувкевоздухом. Таким образом операцию повторяютдвадцать раз. Количество осажденного продуктаЗОсоставляет 40 мг/см .2Изготовленный таким образом электрод устанавливают в электролитическую ванну дляполучения хлора и едкого патра с растворомхлористого натра, концентрацией 300 г/л прирН 4 и температуре 80 С, при плотности тока25 А/дм анодное напряжение окисления ионовцтора составляет 1110 мВ по отношению к насыщенному камомелевому электроду. После00 час электролиза анодный потенциал остает 4 р ся неизменным.Таким образом, применение данного изобрете.ния позволяет изготовить электроды с щтивным покрытием со структурой перовскита без45нанесения промежуточного слоя из металлов пла.тиковой группы и значительно снизить темпера.туры обработки изготовленных электродов. 1. Способ изготовления электрода для элект.рохимических процессов путем нанесения назлектропроводную основу из вентильного метал.ла компонентов покрытия, содержащих суснен.зию порошка кобальта или алюминатв по крайней мере одного редкоземельного металла соструктурой . перов скита, и;термообработку,отличающийся тем,что,сцелью Порошок с структурой, перовскита представ.ляет еобой кобальтит редкоземельных элементовили их алюминат, а суспенэию порошка готовятв растворе, содержащем нитрат кобальта и изопропиловый спирт,П р и м е р 1. Кобапьтит гадолиния готовят путем совместного измельчения 18,15 гокиси гадолиния чистотой 99,9% и 8,28 г окиси кобальта с содержанием кобальта 71%.Полученный порошок помещают, в корундовый тигель, затем прокалнвают при 1200 С в течение15 час в воздушной атмосфере, Веществоохлаждают в печи, затем его измельчают дополучения зерен крупностью менее 10 мкм. По.лученный таким образом. черный порошок обла.дает характерным рентгеновским спектром перовскитовой структуры кобальтита гадолиния.Затем получают суспензию кобальтита, длячего к 1 г порошка добавляют 1 г шестиводного нитрата кобальта, 1 мл воды и 1 мл изо.пропилового спирта. Полученную массу сильноперемешивают до получения однородной суслен.зии, при этом перемешивание обеспечиваетсяв течение всего времени получения осаждения.На лист титана шириной 10 мм и длиной 30 ммпри 1 мл толщины, очищенный пескоструйнымаппаратом, затем промытый в дистиллированнойводе и в ацетоне и высушенный кистью, наносят слой суспензии кобальтита в водно-спирто.вом растворе. После сушки в течение 5 минв сушильном щкафу при 100 С электрод выдерживают в печи при 400 С и продувают воз.духом в течение 10 мин, Таким образом, операцию повторяют двадцать раз. Количество осаж 2денного вещества составляет 40 мг/см . Осадоксостоит из 80% кобальтита гадолиния и из20% окиси кобальта.Изготовленный таким образом электродустанавливают в электролитическую ванну дляполучения хлора и едкого натра, в которойэлектролит представляет собой раствор хлористогонатрия с содержанием 300 г/л, температура которого поддерживается 80" С, рН 4. Пропускиотток плотностью 25 А/дм, который приводитк обеспечению анодного напряжения окисленияионов хлора в 1200 мВ по отношению к насы.щенному каломелевому электроду. После500 час электролиза анодный потенциал остает.ся неизменным,формула изобретения786921 Составитель Т, БарабашТехред А. Иепанская Корректор С. Шекмар гедактор Л. Курасова Подписное Заказ 8896/67 Тираж 698ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб;, д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 упрощения и удешевления процесса при нанесении используют суспензию порошка кобальтита из алюмината редкоземельного металла в смеси водного раствора нитрата кобальта с изопропиловым спиртом.2. Способ по п, 1, о т л и ч а ю щ и й. с я тем, что термообработку ведут в течение 5 -60 мин при 300-500 С,6 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Акцептованная заявка ВеликобританииНф 1292130, кл, С 25 В 11/04, 11,10.72. 2. Патент Франции У 2128667,кл. В 01 К 1/00, 24,11.72 (проготип),