FI84496B - Anod foer anvaendning foer framstaellning av vaeteperoxidloesning och foerfarande foer framstaellning av anoden. - Google Patents

Description

1 84496

Alkalisen vetyperoksidiliuoksen valmistuksessa käytettävä anodi ja menetelmä sen valmistamiseksi

Keksintö koskee anodia, jota käytetään elektrolyy-5 sikennossa alkalisen vesipitoisen vetyperoksidiliuoksen valmistamiseksi elektrolysoimalla alkalimetallihydroksi-din vesipitoista liuosta sisältävä seos. Keksintö koskee myös menetelmää tällaisen anodin valmistamiseksi.

Sähkökemiallisessa kennossa, jossa pääkomponentit) teinä on vähintään yksi anodi ja yksi katodi ja elektro-lyytti, tapahtuu kemiallisen yhdisteen hapettuminen tai pelkistyminen, kun kenno toimii elektrolyysikennona tai polttoaineen sisältämä kemiallinen energia muuttuu pieni jännitteiseksi tasavirraksi, kun kenno toimii poltto-15 kennona. Kun tällaisen kennon elektrodit ovat suhteellisen halpaa materiaalia, kuten rautaa tai nikkeliä, elektrodien aktiivisuus on yleensä pieni. Ongelma on erityisen akuutti käytettäessä sähkökemiallisia kennoja, joissa esim. vesi elektrolysoidaan vedyksi ja hapeksi alkali-20 elektrolyytin avulla (jona on esim. kaliumhydroksidin 25-%:inen vesiliuos).

Nikkeli ei ole tyydyttävä anodimateriaali kaupallisissa veden elektrolysoimislaitteissa, koska suuri yli-jännite nikkelin pinnalla haittaa hapen kehittymistä ja 25 tämä ylijännite kasvaa käyttöiän myötä. Rutenium-titääni-oksidiseoksista muodostuvat elektrodipäällysteet ovat käyttökelpoisia hapen tuottamiseksi happamissa liuoksissa, mutta tällaisten anodien kemiallinen pysyvyys ei ole tyydyttävä voimakkaasti alkalisessa ympäristössä, joka 30 vallitsee vedenelektrolysoimislaitteissa. Jos grafiittia, joka on käyttökelpoinen anodi kloorin valmistuksessa, käytetään veden elektrolyysissä, se hajoaa nopeasti hapen vaikutuksesta.

US-patentissa nro 4 342 792 on kuvattu sähkökata-35 lyyttejä, joita voidaan käyttää metallielektrodisubstraa- 2 84496 tin päällysteenä ja saadaan elektrodi, joka omaa hyvän aktiivisuuden ja stabiilisuuden käytettäessä sitä anodina voimakkaasti alkalisessa elektrolyytissä. Nämä anodit valmistetaan päällystämällä mainittu elektrodi-substraat-5 ti homogeenilla liuoksella, jossa seoksena on (1) vähintään yksi yhdiste ryhmästä rauta, koboltti, nikkeli ja mangaani, (2) vähintään yksi yhdiste ryhmästä molybdeeni, volframi ja vanadiini ja (3) vähintään yksi harvinainen maametalli ryhmästä lantanidit, joiden järjestysluku on 10 57 - 71. Kun elektrodisubstraatti päällystetään tällai silla yhdisteillä ja yhdisteet eivät ole oksideja, yhdisteen on pystyttävä hajoamaan lämmössä vastaavaksi metal-lioksidiksi. Oksidipäällysteistä substraattia lämpökäsi-tellään lopuksi pelkistävässä kaasukehässä.

15 US-patentissa nro 4 428 805 on kuvattu elektrodeja hapenvalmistusta varten. Elektrodit valmistetaan päällystämällä sähköä johtava substraatti ensimmäisellä, yhdestä tai useammasta metallioksidista muodostuvalla päällysteellä, jonka metallit on valittu ryhmästä tina, lyijy, 20 antimoni, alumiini ja indium ja sitten toisella monome-talli- tai polymetallioksidipäällysteellä, jolla on spinel 1irakenne.

US-patentissa nro 4 464 239 käytetään litioituja koboltti(II)koboltti(III)oksideja elektrodisubstraattien 25 päällysteenä pienentämään elektrodin ylijännitettä veden elektrolysoimiskennossa, jonka elektrolyytti on alkali-nen.

EP-patenttijulkaisussa nro 0 009 406 on kuvattu elektrodeja, joiden sähkökatalyyttiset päällysteet ovat 30 nikkeli-molybdeenityyppiä mukaan lukien koboltti ja vol frami. Nämä elektrodit seostetaan elektrodisubstraateil-le, kuten nikkelille, raudalle, kuparille ja titaanille ja näiden lejeeringeille yhdisteidensä liuoksesta. Käytettyjen yhdisteiden on pystyttävä hajoamaan lämmössä ok-35 sideikseen. Oksidipäällysteistä substraattia lämpökäsi-tellään sitten kaasukehässä.

3 84496

Esillä oleva keksintö koskee anodia, jota käytetään elektrolyysikennossa alkalisen, vesipitoisen vety-peroksidiliuoksen valmistamiseksi elektrolysoimalla alka-limetallihydroksidin vesipitoista liuosta sisältävä seos.

5 Andoille on tunnusomaista, että se käsittää nikkeli- tai nikkelipäällysteisen sähköä johtavan metallisubstraatin ja substraatille seostetun sähkökatalyyttipäällysteen, joka sisältää koboltin ja volframin oksideja.

Keksintö koskee myös menetelmää anodin valmistami-10 seksi, jota käytetään elektrolyyttisessä prosessissa alkalisen vetyperoksidiliuoksen valmistamiseksi elektrolysoimalla alkalimetallihydroksidia ja alkalimetallihaloge-nidia sisältävä vesipitoinen seos, jolloin anodi käsittää substraatille saostetun sähkökatalyytin. Menetelmälle on 15 tunnusomaista, että nikkeli- tai nikkelipäällysteiselle sähköä johtavalle substraatille seostetaan yhdessä koboltti- ja voiframiyhdisteiden homogeeninen liuos, jolloin yhdisteet, mikäli ne eivät ole oksideja, ovat termisesti hajotettavissa, ja koboltti- ja volframiyhdisteet 20 hajotetaan termisesti korotetussa lämpötilassa yhdisteiden muuttamiseksi vastaaviksi oksideiksi.

Keksinnön mukainen anodi ei liukene voimakkaasti aikalisiin anolyyttiliuoksiin ja sen ylijännite on pieni sekä alussa että pitkien käyttöjaksojen jälkeen.

25 Nikkeli tunnetaan kaupallisten veden elektrolysoi- mislaitteiden vakioanodimateriaalina, koska sen kemiallinen kestävyys on hyvä normaalisti käytetyssä 20 - 30-pai-no-%:isessa alkalielektrolyytissä. Mutta nikkelielektro-din käyttöiän kasvaessa hapen kehittymiseen liittyvä yli-30 jännite kasvaa. Tämän seurauksena teho pienenee, mikä ilmenee pienentyneenä käyttövirran tiheytenä. Tämä johtaa kennon suuriin käyttökustannuksiin. Pienet elektrolyytti-konsentraatiot, esim. 3-5 paino-% alkalia, jota käytetään alkalisen vetyperoksidin valmistuksessa, korrodoivat 35 enemmän nikkelielektrodia.

4 84496 Sähkökemiallisen kennon, kuten elektrolyysikennon käytön vaatima kokonaisjännite eli -potentiaali muodostuu osajännitteistä, jotka ovat (1) elektrolysoitavan yhdisteen hajotusjännite, (2) jännite, joka tarvitaan elektro-5 lyyttivastuksen voittamiseksi, ja (3) jännite, joka tarvitaan kennon sisäisten sähkökytkentöjen vastuksen voittamiseksi. Kennon käyttö edellyttää myös potentiaalin, joka tunnetaan "ylijännitteenä" tai "ylipontentiaalina". Anodin ylijännite on happea kehittävän anodin termodynaa-10 misen potentiaalin (esim. käytettäessä voimakkaasti alkalista anolyyttiä veden elektrolysoimiseksi), kun anodi on tasapainossa ja anodin potentiaalin ero, jolla kehittyy happea kytketyn virran vaikutuksesta. Anodin ylijännite riippuu sellaisista tekijöistä kuin hapenkehityksen ja 15 -desorption mekanismista, virran tiheydestä, elektrolyytin lämpötilasta ja koostumuksesta, anodimateriaalista ja anodin pinta-alasta.

Viime vuosina on yhä enenevässä määrin kiinnitetty huomiota elektrolyysikennoanodien happiylijännitteen 20 ominaisuuksiin, erityisesti anodien, joita käytetään veden elektrolyysissä ja vetyperoksidin valmistuksessa, joissa käytetään voimakkaasti alkalista anolyyttiä, esim. seosta, joka sisältää alkalimetallihalogenidia ja 3 - 5 paino-% alkalimetallihydroksidia. Elektrolyysikennoissa 25 alkalisen vetyperoksidin valmistamiseksi on edullisesti vähintään kaksi elektrodia eli anodi ja katodi, joiden välissä on nestettä läpäisevä erotin. Katodi on edullisesti fysikaalisessa kosketuksessa erottimen kanssa ja se on huokoinen ja itsetyhjentyvä. Pienen happiylijännitteen 30 lisäksi tällaisiin tarkoituksiin käytettävältä anodilta vaaditaan, että se on valmistettavissa materiaalista, jotka ovat halpoja, helppo valmistaa, mekaanisesti lujia ja jotka kestävät elektrolyysikennossa vallitsevia olosuhteita ja jotka erityisesti ovat liukenemattomia alka-35 liseen anolyyttiin.

5 84496

Ongelmia, jotka liittyvät nikkelianodien lisääntyvään ylipotentiaaliin käyttöiän kasvun myötä happamissa olosuhteissa, on viime aikoina pystytty ratkaisemaan päällystämällä sähköä johtavat substraatit alkuaineiden 5 jaksollisen järjestelmän VIII ryhmän jalometalleilla.

Mutta valmistettaessa happea kehittäviä anodeja päällystämällä ne kalliilla metalli-, esim. ruteniumoksidipääl-lysteellä, ongelmana on se, että elektrodipäällyste liukenee alkaliseen elektrolyyttiin. Metallit, jotka sähköä 10 johtavien substraattien päällysteenä eivät liukene voimakkaasti aikalisiin anolyytteihin hapen kehittymisen aikana, peittyvät yleensä oksidikalvolla ja niiden aktiivisuus pienenee käyttöiän myötä. EP-patenttihakemuksen 0 009 406 elektrodeissa, jotka on päällystetty esim. nik-15 keli-molybdeenisekatyyppisellä katalyytillä, joka elekt rodille saostamisen jälkeen hajotetaan kuumentamalla ok-sideikseen ja pidetään sitten pelkistävässä kaasukehässä kohotetussa lämpötilassa, ilmenee ylijännitteen selvä parantuminen verrattuna aikaisemmin julkistettuihin elek-20 trodeihin. Tällaisten elektrodin katalyyttipäällysteiden yhteydessä käyttökelpoisia sähköä johtavia substraatteja on julkistettu tekniikan tasolla suhteellisen halpoina materiaaleina, joista esimerkkeinä nikkeli, rauta, kupari, titaani ja niiden tai muiden metalliainesten lejee-25 ringit, jotka on päällystetty millä tahansa mainituista materiaaleista.

Käsiteltävänä olevan keksinnön elektrodien on todettu olevan tehokkaampia veden elektrolyysissä ja erityisen tehokkaita ne ovat alkalisen vetyperoksidin tuo-30 tannossa, jossa alkalin konsentraatio on 3 - 5 paino-%. Tällaiset elektrodit valmistetaan päällystämällä sähköä johtava substraatti koboltti- ja volframiyhdisteillä. Koboltti- ja volframiyhdisteet seostetaan edullisesti seoksina sähköä johtavalle substraatille, joka muodostuu nik-35 keli tai nikkelipäällysteisestä, sähköä johtavasta subs- 6 84496 traatista, esim. nikkelipäällysteisestä teräksestä. Seokset saostetaan koboltti- ja volframiyhdisteiden homogeenista liuoksesta, jotka yhdisteet pystyvät lämpöhajoamaan oksideikseen. Keksinnön elektrodien valmistuksessa käy-5 tettävät yhdisteet voivat olla koboltti- ja volframinit-raatteja, joiden suhde on vastaavasti 1:1 - 5:1.

Koboltti- ja metalliyhdisteiden homogeeni liuos, jota käytetään sähköä johtavien substraattien päällystämisessä keksinnön anodien valmistuksen yhteydessä, mää-10 ritellään ko. hienojakoisten metalliyhdisteiden tasalaatuiseksi seokseksi tai metalliyhdisteestä muodostuvaksi kiinteäksi liuokseksi tai yhdisteiden liuokseksi liuot-timessa. Kiinteistä metalliyhdisteistä muodostuva tasalaatuinen seos voidaan valmistaa ennalta tai yhdisteet 15 voidaan sekoittaa välittömästi ennen joutumista kosketukseen päällystettävän, sähköä johtavan substraatin kanssa. Koboltti- ja volframiyhdisteet voidaan esim. levittää sähköä johtavalle substraatille joko erikseen tai yhdessä. Koboltti- ja volframiyhdisteet voidaan suihkuttaa 20 suoraan sähköä johtavalle substraatille. Koboltti- ja volframiyhdisteet voivat vaihtoehtoisesti olla homogee-nina liuoksena tai veden ja orgaanisen liuottimen seoksessa tai yhdisteet voivat olla liuoksen orgaanisessa liuottimessa. Orgaanisen liuottimen esimerkkejä ovat 25 alempi-alkyyliyhdiste, kuten metanoli, etanoli, propano- li, isopropanoli tai dimetyyliformamidi. Määrätyn liuottimen valinta riippuu haluttujen koboltti- ja volframiyhdisteiden liukoisuudesta.

Jos homogeenina liuoksena on neste, se voidaan le-30 vittää päällystettävälle, sähköä johtavalle substraatille kastamalla, telalla, suihkuttamalla tai sivelemällä. Sitten päällystettyä, sähköä johtavaa substraattia kuumennetaan ilmassa kohotetussa lämpötilassa metalliyhdisteiden hajottamiseksi vastaaviksi oksideiksi, jolleivät ne jo 35 ole oksidimuodossa. Hajotus tapahtuu sopivasti lämpöti- 7 84496 lassa 250 - 1 200°C, edullisesti 350 - 800°C, edullisimmin n. 350 - 550°C. Operaatio, jossa päällyste levitetään homogeenista liuoksesta sähköä johtavalle substraatille ja lämpöhajotetaan sitten oksideiksi, voidaan toistaa pe-5 räkkäin substraatin peittämiseksi metallioksideilla riittävästi siten, että päällysteen paksuudeksi tulee 2 - 200 mikronia. Edullinen päällystepaksuus on 10 - 50 mikronia. Päällyste, jonka paksuus on alle 10 mikronia, ei tavallisesti ole riittävän kestävä ja päällysteillä yli 200 10 mikronia ei tavallisesti saavuteta käytön aikana mitään lisäetuja.

Homogeenissa liuoksessa käytettyjen koboltti- ja volframiyhdisteiden konsentraatiot ja suhteelliset osuudet ovat yleensä vastaavasti alueella 1:1 - 5:1, mutta 15 voidaan käyttää myös suurempia tai pienempiä suhteita.

Koboltti- ja volframiyhdisteiden konsentraatio päällys-tyskylvyssä ei ole kriittinen. Päällysteet ovat erityisen hyviä, kun koboltti-ionien konsentraatio kylvyssä on alueella 0,5-5 paino-% ja volframi-ionien ja koboltti-20 ionien suhteellinen suhde kylvyssä pidetään arvossa n. 0,5:1.

Koboltti- ja volframiyhdisteiden tai niiden oksidien homogeenista liuoksesta muodostuva saostuma voidaan aikaansaada pinnoittamalla peräkkäisiä kertoja seoksel-25 la, lejeeringillä tai metalliyhdisteellä päällysteen muodostamisessa kulloinkin käytetyistä olosuhteista riippuen. Koska kaikki nämä valikoidut metalliyhdistelmät kuuluvat keksinnön piiriin, tässä käytetyllä sanonnalla "kerasaostuma” tai sen tapaisella sanonnalla tarkoitetaan 30 koboltti- ja volframiyhdisteiden tai mainittujen yhdisteiden oksidien kaikkia erilaisia lejeerinkejä, yhdisteitä ja metallien muodostamia faaseja tarkoittamatta mitään erityistä käyttömenetelmää tai formulointiprosessia käytettäessä näitä metalliyhdisteitä sähkökatalyytteinä.

35 Joskin päällystettävät, sähköä johtavat substraatit ovat 8 84496 edullisimmin nikkeliä tai nikkelillä päällystettyä terästä, voidaan käyttää muitakin sähköä johtavia metallisubs-traatteja, kuten ruostumatonta terästä tai titaania tai mitä tahansa muuta sähköä johtavaa metallisubstraattia, 5 mikäli tämä on päällystetty nikkelillä.

Kobolttiyhdisteenä, jota käytetään volframiyhdis-teiden kera homogeeninen liuoksen valmistuksessa, voi olla mikä tahansa lämmössä hajoava, hapettuva yhdiste, josta yllä kuvatulla lämpötila-alueella kuumennettaessa muo-10 dostuu kobolttioksidi. Yhdiste voi olla orgaaninen, esim. kobolttioktoaatti (koboltti(II)etyyliheksanoaatti), mutta edullisesti se on epäorgaaninen yhdiste, kuten koboltti-nitraatti, kobolttikloridi, kobolttihydroksidi, koboltti-karbonaatti jne. Kobolttinitraatti ja kobolttikloridi 15 ovat erityisen edullisia.

Käsiteltävänä olevan keksinnön elektrodien valmistuksessa käytettävänä volframiyhdisteenä voi olla mikä tahansa lämmössä hajoava, hapettuva yhdiste, josta yllä kuvatulla lämpötila-alueella kuumennettaessa muodostuu 20 volframioksidi. Yhdiste voi olla orgaaninen, kuten volf-ramioktoaatti ja vastaava, mutta edullisesti se on epäorgaaninen yhdiste, kuten volframinitraatti, volframiklo-ridi, volframihydroksidi, volframikarbonaatti, natrium-volframaatti jne. Volframinitraatti tai volframikloridi 25 on erityisen edullinen.

Seuraavat esimerkit valaisevat keksinnön erilaisia aspekteja keksinnön piiriä rajoittamatta. Jollei tässä selityksessä ja patenttivaatimuksissa toisin ilmoiteta, lämpötilat ovat Celsius-asteina ja osat, prosenttiarvot 30 ja suhteet ovat painon mukaan.

Esimerkki 1

Elektrodit valmistettiin keksinnön mukaisesti siten, että valmistettiin homogeeni liuos, jossa oli 5 pai-no-% kobolttikloridia ja 1 paino-% volframikloridia iso-35 propanolissa. Koboltin mitattu paino oli 1 % ja volfra- g 84496 min mitattu paino oli 0,5 % liuoksesta. Molemmat komponentit olivat samassa homogeenissa liuoksessa, mutta on mahdollista valmistaa erillisliuokset, jotka sitten sekoitetaan lopulliseksi liuokseksi. Yhdisteiden liuos on 5 kirkas ja homogeeni.

Käytettiin nikkelillä päällystettyä teräsverkko-näytettä, jolle suoritettiin rasvanpoisto trikloorietaa-nissa ja joka syövytettiin kastamalla muutamaksi sekunniksi kloorivetyhappoon (konsentraatio n. 20 paino-%) ja 10 huuhdeltiin perusteellisesti tislatulla vedellä. Ennen päällystämistä vesi poistettiin kuivaamalla ilmassa ja sitten näyte kuivattiin lämpökaapissa lämpötilassa 60 -90°C. Yllä kuvatusta koboltti- ja volframiyhdisteen seoksesta valmistettiin kerakatalyyttipäällyste siten, että 15 nikkelillä päällystetty teräsverkko kastettiin homogee- niin liuokseen ja päällystetty metalli kuivattiin sitten kuumentamalla ilmassa lämpökaapissa lämpötilassa 480°C 10 - 12 minuuttia. Menettely toistettiin niin monta kertaa, että nikkelillä päällystetylle metalliverkolle oli 20 muodostunut näkyvä, tyydyttävä metallioksidikalvo. Vii meisen kaston jälkeen päällystetty metalliverkko kuumennettiin tunti lämpötilassa 480°C päällysteen metalliyh-disteiden muuttamiseksi oksideikseen.

Esimerkki 2 25 Esimerkin 1 menetelmän mukaan valmistettu elektro di testattiin anodina veden elektrolysoimiskennossa, jossa anolyyttinä oli natriumhydroksidin 4-paino-%:inen vesiliuos. Anodin lähtöpotentiaaliksi mitattiin 0,56 V (vertailuelektrodina kyllästetty kalomelielektrodi) vir-30 ran tiheyden ollessa 0,07 A/cm2. Kun anodia oli käytetty 104 vuorokautta, anodipotentiaali oli 0,645 V. Anodipo-tentiaali oli hyvin vertailukelpoinen nikkelillä päällystettyyn, sähköä johtavaan terässubstraattiin, jota käytettiin anodina ilman kerakatalyyttipäällystettä. Käytet-35 tynä samanlaisessa elektrolyysikennossa nikkelillä pääl- ίο 8 4 496 lystetyn teräsanodin lähtöpotentiaali oli 0,661 V virrantiheyden ollessa 0,07 A/cm2 ja kun anodia oli käytetty 86 vuorokautta, anodipotentiaali oli 0,730 V.

Esimerkki 3 5 Esimerkin 1 menetelmän mukaan valmistettu elektro di testattiin myös elektrolyysikennossa, jota käytettiin alkalisen vetyperoksidin valmistamiseksi ja jossa alkali-sena elektrolyyttinä käytettiin vesiliuosta, jossa oli 4 paino-% natriumhydroksidia ja 0,6 paino-% natriumklori-10 dia. Anodin, joka oli valmistettu esimerkin 1 selityksen mukaan, lähtökennojännite oli 1,68 V. (Tämä arvo on vertailukelpoinen nikkelillä päällystetystä teräksestä valmistetun anodin lähtökennojännitteeseen 2,21 V. ) Anodin, jolla on esimerkin 1 menetelmän mukaan valmistettu kera-15 katalyyttipäällyste, vetyperoksidin tuotantoteho oli 95 % kennon 100 vuorokauden käytön jälkeen. (Tämä arvo on vertailukelpoinen nikkelillä päällystetyn teräsanodin vetyperoksidin tuotantotehoon, joka oli vain 77 % elektrolyy-sikennon 82 vuorokauden käytön jälkeen. ) 20 Vetyperoksidin tuotantoteholla tarkoitetaan arvoa, joka saadaan jakamalla todellinen vetyperoksidimäärä, joka muodostuu virran kulkiessa kennon läpi, vetyperoksidin teoreettisella määrällä, joka on laskettavissa Coulombin lain avulla. Jos esim. 40 minuutissa muodostuu 1,21 g 25 vetyperoksidia virralla 3 A, saadaan Coulombin lain mukaan vetyperoksidin määräksi 17,9 x 3,0 x 40 x 60 . χ 2706 g 96 500 30

Esimerkki 4

Toistettiin esimerkki 1 siten, että nikkeliverkos-ta valmistettiin päällystetty anodi. Anodia käytettiin elektrolyysikennossa alkalisen vetyperoksidin valmistami-35 seksi. Elektrolyyttisyöte kennoon oli natriumhydroksidin 11 84496 4 paino-%:inen vesiliuos, jossa oli 0,5 paino-% natrium-kloridia. Virran tiheys oli 0,0775 A/cm2. Anodissa ei voitu havaita minkäänlaista korroosiota kennon 60 vuorokauden käytön jälkeen.

5 Esimerkki 5 (kontrolli - ei keksinnön mukainen)

Elektrolyysikennossa käytettiin päällystämätöntä nikkelianodia esimerkissä 4 kuvatuissa olosuhteissa. Kennon kahden vuorokauden käytön jälkeen päällystämättömässä anodissa ilmeni korroosiota.

10 Esimerkki 6

Toistettiin esimerkki 1 siten, että nikkelillä päällystetystä kupariverkosta valmistettiin päällystetty anodi. Anodi testattiin veden elektrolysoimiskennossa, jossa oli natriumhydroksidin 4 paino-%:ista vesiliuosta. 15 Anodin alkupotentiaali oli 0,745 V (vertailuelektrodina kyllästetty kalomelielektrodi).

Esimerkki 7 (vertailuesimerkki)

Valmistettiin anodi siten, että nikkelisubstraat-ti päällystettiin koboltti-molybdeenillä EP-patenttihake-20 muksessa 0 009 406 kuvatun menetelmän mukaan sillä erolla, että oksidipäällysteistä substraattia ei paistettu pelkistävässä kaasukehässä kohotetussa lämpötilassa. Päällystetty anodi testattiin veden elektrolysoimiskennossa esimerkissä 2 kuvatuissa olosuhteissa. Anodin alku-25 potentiaali (vertailuelektrodina kyllästetty kalomelielektrodi) oli 0,65 V virran tiheyden ollessa 0,07 A/cm2. Tämä arvo on vertailukelpoinen nikkelöidyn ja koboltilla ja volfrämillä päällystetyn teräsanodin lähtö(käynnistys) potentiaaliin 0,56 V, kuten esimerkissä 2 kuvataan.

30 Esimerkki 8 (vertailuesimerkki)

Valmistettiin anodi päällystämällä nikkelisubs-traatti molybdeeni-ceriumilla US-patentissa nro 4 342 792 kuvatun menetelmän mukaan sillä erolla, että oksidipäällysteistä substraattia ei paistettu pelkistävässä kaasu-35 kehässä kohotetussa lämpötilassa. Testattaessa veden i2 84496 elektrolysoimiskennossa anodin alkupotentiaali oli 0,88 V (vertailuelektrodina kyllästetty kalomelielektrodi), Tämä arvo on vertailukelpoinen anodin alkupotentiaaliin 0,56 V, joka saavutettiin esimerkissä 2 kuvatulla tavalla ano-5 dilla, joka muodostui nikkelöidystä, koboltti-volfrämillä päällystetystä terässubstraatista.

Joskin keksintöä on kuvattu viittaamalla määrättyihin valikoituihin toteuttamismuotoihin, ammattimiehelle on selvää, että monet variaatiot ovat mahdollisia 10 poikkeamatta patentin piiristä ja on selvää, että keksintö kattaa keksinnön kaikki muutokset ja muunnoket, jotka on esitetty keksinnön valaisemiseksi keksinnön piiriä rajoittamatta .

Claims (9)

1. Anodi, jota käytetään elektrolyysikennossa al-kalisen, vesipitoisen vetyperoksidiliuoksen valmistami- 5 seksi elektrolysoimalla alkalimetallihydroksidin vesipi toista liuosta sisältävä seos, tunnettu siitä, että anodi käsittää nikkeli- tai nikkelipäällysteisen sähköä johtavan metallisubstraatin ja substraatille saos-tetun sähkökatalyyttipäällysteen, joka sisältää koboltin 10 ja volframin oksideja.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen anodi, tunnettu siitä, että substraatti on nikkelipäällystei-nen teräs.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen anodi, t u n -15 n e t t u siitä, että päällysteen paksuus on 2 - 200 pm ja koboltti:voiframi-painosuhde on 1:1 - 5:1.

4. Menetelmä anodin valmistamiseksi, jota käytetään elektrolyyttisessä prosessissa alkalisen vetyperoksidiliuoksen valmistamiseksi elektrolysoimalla alkalime- 20 tallihydroksidia ja alkalimetallihalogenidia sisältävä vesipitoinen seos, jolloin anodi käsittää substraatille saostetun sähkökatalyytin, tunnettu siitä, että nikkeli- tai nikkelipäällysteiselle sähköä johtavalle substraatille saostetaan yhdessä koboltti- ja volframiyh-25 disteiden homogeeninen liuos, jolloin yhdisteet, mikäli ne eivät ole oksideja, ovat termisesti hajotettavissa, ja koboltti- ja volframiyhdisteet hajotetaan termisesti korotetussa lämpötilassa yhdisteiden muuttamiseksi vastaaviksi oksideiksi.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että homogeeninen liuos koostuu liuottimesta ja koboltin ja volframin metalliyhdisteistä painosuhteessa 1:1 - 5:1.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, 35 tunnettu siitä, että homogeeninen liuos muodostuu koboltin ja volframin nitraateista ja klorideista. i4 84 496

7. Patenttivaatimuksen 5 tai 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että homogeenisen liuoksen yh-teissaostus substraatille suoritetaan sivelemällä, telalla tai kastamalla substraatti homogeeniseen liuokseen, ja 5 että liuotin on vähintään yksi ryhmästä vesi, veden ja orgaanisen liuottimen seos ja orgaaninen liuotin.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että liuotin on alempialkyylial-koholi.

9. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että homogeeninen liuos levitetään substraatille useita kertoja, joita seuraa kuumennus korotetussa lämpötilassa metalliyhdisteiden muuttamiseksi vastaaviksi oksideikseen. is 84496