Способ изготовления анода
Изобретение относится к изготовлению электродов, использующихся в электрохимических производствах,Цель изобретения состоит в улучшении электрохимических характеристик анода при снижении расхода благородных металлов . При изготовлении анодов на основе легко пассивирующихся металлов с подслоем из платиновых металлов и активным покрытием из проводящих окислов подслой формируют путем имплантации ycKopeftHbix ионов благородньгх металлов в поверхность основы . . анода, после чего на нее наносят слой проводявд х окислов. Содержание благородного металла в подслое 0,18- 20 ат,%, 1 табл. Ш (Л
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51)4 С 25 В 11/10
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3909565/31-26 (22) 06.06.85 (46) 15.03.88. Бюл. В 10 (71) Научно-исследовательский институт прикладных физических проблем им.А.Н.Севченко Белорусского государственного университета им.В.И.Ленина (72) О.А.Слесаренко, Е.Б.Бойко, И.С.Ташлыков, Ф.Ф.Комаров и И.М.Жарский (53) 621.3.035.2 (088.8) (5e) Якименко Л.М. Электродные материалы в прикладной электрохимии. М.:
Химия, 1977, с.222-232.
ÄÄSUÄÄ 1381199 д1 (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АНОДА (57) Изобретение относится к изготовлению электродов, использующихся в электрохимических производствах. Цель изобретения состоит в улучшении электрохимических характеристик анода при снюкении расхода благородных металлов. При изготовлении анодов на основе легко пассивирующихся металлов с подслоем из платиновых металлов и активным покрытием иэ проводящих окислов подслой формируют путем им плантации ускорейных ионов благородных металлов в поверхность основы . анода, после чего на нее наносят слой проводящих окислов. Содержание благо- а родного металла в подслое О, 18Ф
20 ат.X. 1 табл.
1381199
Изобретение относится к электрохимическим производствам, в частности к способам изготовления нерастворимых окисно-металлических анодов на
5 основе легко пассивирующихся металлов.
Цель изобретения — улучшение электрохимических характеристик анода при одновременном снижении расхода благо- 1р родного металла.
Пример. Листовые аноды с ви-. димой рабочей поверхностью t см готовят по предлагаемому и известному способам, причем перед нанесением подслоя из благородного металла по известному способу или перед имплантацией ионов благородного металла по предлагаемому способу основу анода шлифуют, полируют, обезжиривают, тра- Zp вят и высушивают. Внедрение ускоренных ионов благородных металлов проводят с энергией и дозой, которые обеспечивают необходимые концентрации примеси в поверхностном слое основы. 25
Количество внедренного металла контролируют методом обратного резерфордовского рассеяния ионов гелия Не т с энергией 700 кэВ.
После подготовки анодов на поверх- 30 ность модифицированной основы наносят слой диоксида марганца термическим разложением раствора нитрата марганца при = 200 С с толщиной 500
100 мкм.
Изготовленные аноды подвергают исо пытаниям в 2н. Н 504 при 20 С в ðåàêции выделения кислорода при анодной плотности тока 1000 и 2000 Л/м .
Результаты испытаний для анодов, 4п изготовленных по предлагаемому способу и по прототипу на основе титана, тантала и ниобия, модифицированных платиной с активным покрытием из
ИпО приведены в таблице. Значения 45 1 э потенциалов соответствуют установившемуся процессу, т.е. когда изменения их не превышают 3 мВ/ч.
В каждом конкретном случае толщина создаваемого подслоя определяется возможностями техники, используемой для его формирования, хотя увеличение толщины сопровождается увеличением расхода благородного металла и энергии, затрачиваемых на его изготовление.
Нижний предел создаваемой концентрации примеси составляет 0,18 ат.Х (образцы 3, 10 и 17), поскольку при уменьшении концентрации ниже этой величины (образцы 2, 9 и 16) потенциал анода возрастает до значений, превышающих значения потенциала электрода, изготовленного известным способом (образцы 1, 8 и 15).
Верхний предел создаваемой концентрации примеси составляет 20 ат.7 (образцы 12), поскольку при дальнейшем увеличении концентрации (образцы 13) потенциал анода практически не уменьшается, а расход благородного металла растет.
Ресурс такого электрода также не зависит от толщины подслоя,поскольку непосредственный контакт поверхности основы с электролитом отсутствует и подслой не подвергается коррозионному воздействию агрессивной среды.
Изготовление анодов по предлагаемому способу позволяет значительно (в тысячи раз) снизить расход благородных металлов при сохранении и даже увеличении активности анодов в процессе эксплуатации. формула изобретения
Способ изготовления анода, включающий формирование на поверхности основы из пассивирующегося металла промежуточного слоя, содержащего благородный металл с последующим нанесением активного покрытия из окислов неблагородных металлов, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью улучшения электрохимических характеристик анода при одновременном снижении расхода благородного металла, промежуточный слой формируют путем имплантации ускоренных ионов благородного металла в поверхность основы, причем содержание благородного металла составляет О, 18-20 ат.7..
1381199
Доза Pt+
Потенциал В, при плотности тока (НВЭ) Расход платины, Материал осСредняя объемная концентрация Pt в поверхностном
Образец с энергией Š— 10 кэВ, ион.м новы анода и способ изготовления подслоя
1000 А/
/м2
2000 А/
/м слое
«10,см ат.X l 1
Ti + Pt (по прототипу) 1,97
1,85
100 к
0,088
1,7 10
3,3 10
Ti — Pt
1,90
2,05
0,05
Ti — РТ
1,98
1,85
О, 177
0,1
5 10 1,84
Ti — Pt
t,92
2,6
1,47
2,7 ° 10
3 ° 10
1,88
1,82
14,1
7,98
Ti — Pt
1,87
1,82
8,96
2,60
2,32
Та + Pt (по прототипу) 1,97
1,86
Ta — Pt+
Та — Pt
2,10
0,05
1,90
0,1
5 10 1,84
Та — Pt
1,91
3, 76
2,09
Та — Pt
1,86
310 182
Та — Pt
1,85
12,53 22,6
6,0
4,0
Та
1,97
1,85
Nb + (по и типу) 15 рото0,09 1,3 10
0,18 3 10
2,07
1,89
Nb — Рt+
0,05
1,98
Nb — Рt
1,86
0,1
5 10 1,85
1,93
3,14
1,74
2,4 10
3 .10 1
1,86
1,82
16,8
9,31
1,85
1,82
10,43 10,8
5,0
3,0
Nb — P t+
Nb — Pt
Nb — Pt
0,5 10 8
1, 10f8
1,5 10 8
1Ю
9. 1О
0,3 ° 10
0,7-10
1,5 10
8 10
9 .10
0,4 ° 10
0,9.10 8
1,5.10
S 10"
9 -10
0,09 t 0 10 1,95
018 2310 188
11,13 20,0 2,7 10 1,82
