[其他]用于電解的陰極及其制備方法

無效

• 申請號: 86104356
• 申請日: 1986-06-24
• 公開（公告）號: CN86104356A
• 公開（公告）日: 1986-12-24
• 發明（設計）人: 弗郎西斯·勒魯;多米尼克·拉維埃
• 申請（專利權）人: 阿托化學公司
• 主分類號: C25B11/10
• 分類號: C25B11/10;C25B11/08;C23C20/02
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 羅才希

本發明涉及一種能用于電解法的新陰極。同時涉及這種陰極的制備方法。更具體地說是涉及一種能用于電解堿金屬鹵化物水溶液的陰極，由于它的低工作電位，和電化學特性隨時間的穩定性，使之特別引人注目。

這種陰極是屬于活化的金屬陰極類別，它是由在陰極基片涂上各種活化材料得到的，其目的實質上是為了降低在堿性介質中氫超電勢。

英國專利1，511，719描述了一種陰極，它包括一個金屬基片、一個鈷的涂層和一個釕的第二涂層。

美國專利4，100，049描述了一種陰極，它包括一個基片，和一個由貴金屬氧化物和半導體金屬氧化物（尤其是鋯的氧化物）的混合物組成的涂層。

例如在美國專利3，216，919中描述了一種在鎳基片上涂敷一個由鎳-鈀合金組成的涂層的方法;根據此專利，把合金層以粉末狀加在基片上，然后對所述的合金粉末進行燒結。

公布號為54-110，983（美國專利NO.4，465，580）的日本專利申請描述了一種帶有涂層的陰極，該涂層由鎳或鎳合金的顆粒分散體和活化劑組成，該活化劑則由鉑、釕、銥、銠、鈀或鋨，或這些金屬的氧化物組成。

公布號為53-010，036的日本專利申請描述了一種陰極，該陰極具有一個半導體金屬的基片和一個合金涂層，該合金涂層至少是由一個鉑族金屬和一個半導體金屬組成，如果合適，還有一個至少是一個鉑族金屬的表面涂層。

本發明提供了一種新的陰極，該陰極特別適用于堿金屬鹵化物的水溶液的電解，所說的陰極由帶有一個涂層的導電基片組成，該涂層是以一個鉑族金屬的氧化物為基礎的。這種陰極的特征在于，它帶有一個多層金屬氧化物組成的涂層，其表面層基本上由半導體金屬氧化物組成，中間層或至少是中間層之一基本上由元素周期表上第Ⅷ族中的一個貴金屬的氧化物組成。這里所用的“基本上”一詞，就表面和中間層而論，是指所述層只可由有關的金屬氧化物組成，或由有關的金屬與一個低比例（例如，按摩爾比率不超過1/10）的第二金屬的混合氧化物組成。

本發明中所說的半導體金屬是以通常大眾公認的含義，也就是說，它是指元素周期表中除鉻以外的第4b、5b和6b族的金屬。

更具體地說，本發明提供的陰極包括一個導電的基片和一個涂層，所說的涂層由與一層或多層的鈦和/或鋯的氧化物相聯系的一層或多層氧化釕（RuO₂）組成。本發明特別涉及其涂層含有RuO₂和TiO₂的陰極。

在這些陰極中特別描述的是這些陰極，它們的涂層包括，從導電基片數起，一層或多層的RuO₂緊接著的一層或多層的TiO₂，或是一系列的一層或多層TiO₂/一層或多層RuO₂/一層或多層TiO₂。在這一系列涂層中插入其他貴金屬或非金屬氧化物層;或在導電基片和電介質直接接觸的表面層之間，隨X增大的（Ru_xTi_1-x）O₂來取代一些或全部的RuO₂和/或TiO₂，這些都屬于本發明的范圍。作為本發明中的含義，準確地說，表面層一詞指的是其表面直接與電解質接觸的氧化物層，而中間層則是指位于導電基片和所說表面層之間的任何層。更詳細地說，本發明提供上述氧化物陰極的涂層中一些或全部呈薄片狀。

作為本發明中含義，薄片一詞指的是平面狀的薄膜，柱面的一部分或球面的一部分，或者是上述這些形狀的結合，它的厚度應小于四邊形二邊長的平均值的1/10，以這個四邊形來銘記所述薄片，對于所說邊長的平均值其厚度在1和100微米之間是可能的，更確切地說，在3和30微米之間。

正如早已指出的，該涂層整個或部分地至少由一個貴金屬氧化物組成，這貴金屬是指釕、銠、鈀、鋨、銥和鉑。本發明中優先選擇釕的氧化物或上述的氧化物與一個或多個其他貴金屬氧化物的組合。

按照本發明的陰極的涂層中，貴金屬氧化物與半導體金屬氧化物的摩爾比一般在10/1和1/10之間，最好在1/5和5/1之間。

可以導電材料中選擇基片材料?？梢詮挠涉?、不銹鋼和低碳鋼組成的類屬中方便地選取，這里，這個說明并不表示有任何限制。

該基片可以是具有或不具有若干小孔或孔洞的板或薄片，格柵，金屬薄片，多孔金屬網或柵網。根據所采用的工藝技術，把上述材料做成平面，柱面或其他任何形狀是可能的。

本發明也涉及制備這些陰極的方法。