Способ изготовления анода для электролиза воды

 

Изобретение относится к прикладной электрохимии, в частности к электродным материалам для электролиза воды с твердым полимерным электролитом, и позволяет снизить энергозатраты при электролизе воды за счет снижения потенциала анода. В способе изготовления анода для электролиза воды, включающем последовательное нанесение на подложку слоев иридия и неактивного металла, термообработку и химическое растворение неактивного металла, в качестве неактивного металла используют палладий при равных толщинах слоев активного и неактивного металла, а термообработку осуществляют при 300-400°С в течение не менее 3 ч. Причем химическое растворение палладия проводят обработкой в кипящей азотной кислоте концентрацией 10-65%. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

PECflVSflHH (51)5 С 25 В !1 00 1Яс»:

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) .4226465/31-26 (22) 09.04.87 (46) 15.05.90. Бюл. !1- 18 (71) Московский энергетический институт (72) С.И. Нефедкин, Н.В. Коровин, Г.Н, Мансуров, Н„В. Кулешов, В.Н. Фатеев и Е.М. Селищев (53) 621.3035.2 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 218830, кл. В 01 J 25/00 1968. (54) СПОСОВ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АНОДА ДЛЯ

ЗЛЕКТРОЛИЗА ВОДЫ (57) Изобретение относится к прикладной электрохимии, в частности к электродным материалам для электролиза воды с твердым полимерным электИзобретение относится к прикладной электрохимии, в частности к электродным материалам для электролиза воды с твердым полимерным электролитом.

Целью изобретения является снижение энергозатрат при электролизе: воды за счет снижения потенциала анода.

Пример. На фронтальную поверхность пористой титановой подложки методом катодного распыления металла последовательно наносят слой иридия толшиной 0,15 мкм, а затем слой палладия толщиной 0,15 мкм.

Полученную композицию термообрабатывают при 300 С в течение 4 ч, а затем обрабатывают 0,5 ч в кипящей азотной кислоте, Полученный анод на основе скелетного иридиевого катализа„.SU„„1564202 А 1

2 ролитом, и позволяет снизить энергозатраты при электролизе воды за счет снижения потенциала анода. В способе изготовления анода для электролиза воды, включающем последовательное нанесение на подложку слоев иридия и неактивного металла, термообработку и химическое растворение неактивного металла, в качестве неактивного металла используют палладий при равных толщинах слоев активного и неактивного металла, а термообработку осуществляют при 300-400 С в течение не менее 3 ч. Причем химическое растворе ние палладия проводят обработкой в кипящей азотной кислоте концентрацией 10-657.. 1 з.п. ф-лы, 1 табл, тора испытывают в электролизной ячейке с мембраной МФ вЂ” 4-СК (толщина

250 мкм).и катодом на основе палладированного титана. После 10 ч работы при плотности тока 1 А, см и

/ 2.

Т = 90 С потенциал анода составил

l,50 В (н.в.э), Результаты испытаний электродов, полученных при различных температурах и времени термообработки и различных толщинах слоев активного и неактивного металла, представлены в таблице. .Применение анода, изготовленног предлагаемым способом, позволяет снизить расход электроэнергии за счет уменьшения потенциала анода.

Предлагаемые пределы определяют оптимальные условия взаимной диффузии металлов при образовании пнтер1564202

Для травления электродной композиции после термообработки использовали кипящую азотную кислоту концентрацией 10-657.

Изменение концентрации азотной кислоты в указанном пределе не приводило к существенному изменению потенциала анода, Толщина слоя, ТемпеВремя термообработхи, t7

ПотенОпыт мкм ратура термообработки, С циал анода, В (н.в.э) Иридий Палладий

0 15

2 0,10

3 0,15

4 0,2

5 0,3

6 0,3

7 0,3

8 0,20

9 0,05

10+ 0,15

0 15

0,10

0,15

0,2

0,3

0,3

0,2

0,30

0 Q5

300

4 1,58

3 1,54

4 1,50

4 1,50

4 1 50

5 1,50

4 1,53

5 1,57

4 1,52

1,53

Ф

Химическое растворение проводят в кипящей 507.-ной серной кислоте

++

Анод по прототипу

Составитель А. Барабаш

Редактор Л, Веселовская Техред Л.Олийнык Корректор А. Обручар

Заказ 1139 Тираж 544 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., и. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r..жгоро.-, у-i. Гаrарина, 101 металлического соединения иридия и палладия. При изменении температуры термообработки до значения менее

300 С или более 400 С и ее продолжительности до значения менее 4 ч, а также при изменении соотнош ния толщин наносимых осадков не достигается положительный эффект, а увеличение продолжительности термообработки более чем 4 ч не приводит к существенному его изменению, Формула и в о б р е т е н и я

l. Способ изготовления анода для электролиза воды, включающий последовательное нанесение на подложку слоев иридия и неактивного металла, термообработку и химическое растворение неактивного металла, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью сниf0 жения энергозатрат при электролизе воды за счет снижения потенциала анода, в качестве неактивного металла используют палладий, причем наносят слои активного и неактивного меf5 талла равной толщины, а термоо:paо ботку осуществляют при 300-400 С в течение 4 ч.

2. Способ по п.l, о т л и ч а юшийся тем, что химическое раство20 рение палладия проводят обработкой в кипящей азотной кислоте.