BRPI1102196A2

BRPI1102196A2 - anodo para eletrólise e método de fabricação do mesmo

Info

Publication number: BRPI1102196A2
Application number: BRPI1102196-9A
Authority: BR
Inventors: Toshikazu Hayashida
Original assignee: Permelec Electrode Ltd
Priority date: 2010-05-25
Filing date: 2011-05-23
Publication date: 2012-11-06
Also published as: US20110290642A1; CN102260878A; US8366889B2; CN102260878B; JP5250663B2; EP2390385A1; EP2390385B1; JP2012007235A

Abstract

ANODO PARA ELETRóLISE E MéTODO DE FABRICAçãO DO MESMO. A presente invenção tem o objetivo de proporcionar um anodo para eletrólise por um processo de membrana de troca de íon e o método de fabricação do mesmo que pode mostrar a concentração mais baixa de subproduto de gás oxigênio em gás de cloro e a sobretensão mais baixa estável por um longo período de tempo, comparado com anodos convencionais. Solução do problema. A presente invenção se refere à preparação de um anodo para eletrólise, compreendendo um substrato compreendendo titánio ou liga de titânio e uma pluralidade de camadas de revestimento proporcionada pelo método de cocção de decomposição térmica na superfície do substrato, em que a camada de revestimento compreende uma primeira camada de revestimento compreendendo uma mistura de óxido de iridio, óxido de rutênio e óxido de titânio, proporcionada na superfície do substrato, uma segunda camada de revestimento compreendendo uma mistura de óxido de platina e índio, proporcionada na primeira camada de revestimento, a camada unitária compreendendo uma primeira camada de revestimento e uma segunda camada de revestimento, proporcionada na superfície da segunda camada de revestimento por uma única ou uma pluralidade de camadas, a a segunda camada de revestimento, proporcionada na camada mais externa da camada unitária; uma pluralidade de camadas é proporcionada na superfície do substrato por meio do método de cocção de decomposição térmica e a camada de revestimento é seguida por pós-cocção a uma temperatura de cocção mais elevada do que a anteriormente aplicada no método de cocção de decomposição térmica.

Description

"ANODO PARA ELETRÓLISE E MÉTODO DE FABRICAÇÃO DO MESMO"

Referência cruzada aos pedidos relacionados

O presente pedido se baseia em e reivindica os benefícios de prioridade do pedido de patente Japonesa 2010-119245, depositado em 25 de Maio de 2010; o conteúdo total do qual se encontra aqui incorporado por referência.

Antecedentes

Campo da Invenção

A presente invenção se refere a um anodo para diversas eletrólises, o que é espe- cialmente desejável como um anodo para uma célula eletrolítica para a fabricação de álcali de cloro e álcali de ácido clórico, e para eletrólise de água do mar, e um método de fabrica- ção do mesmo.

Descrição da Técnica Relacionada

Recentemente, os referidos casos foram reportados como problemáticos no senti- do de que com a célula eletrolítica de salmoura pelo processo de membrana de troca de íon, o custo de liquefação para aumentar a pureza do gás de cloro é alta e uma grande quanti- dade de ácido hidroclorídrico é adicionada. Em vista do referido, um anodo é necessário o qual seja dotado de uma especificação de evoluir para evoluir subproduto de gás oxigênio a uma concentração mais baixa do que aquela dos anodos convencionais. O processo de re- ação para a evolução de subproduto de oxigênio é como a seguir:

H20—>2H + 1/20a + 2e

Como um anodo para evoluir subproduto de gás oxigênio em uma baixa concentra- ção, uma especificação que aplica componente de platina é promissora. De modo conven- cionai, os anodos a seguir para eletrólise por uma especificação aplicando componente de platina foi reportada, a qual compreende:

Um anodo dotado da primeira camada de revestimento de mistura de platina-irídio, na qual a segunda camada de revestimento por uma mistura de 2 - 50 massa % de com- posto não estequiométrico contendo óxido de manganês, expressa como MnOx (x sendo 1,5 ou mais mas menos do que 2.0) e 50 - 98 massa % de óxido de titânio dotado de uma estrutura de rutilo é proporcionada (Documento de patente 1); um anodo dotado da primeira camada de revestimento por uma mistura de 20 ~ 80 mol. % de platina e 20 - 80 mol. % de óxido de irídio dotado de uma estrutura de rutilo e a segunda camada de revestimento por uma mistura de 3 - 15 mol. % de óxido de irídio dotado de uma estrutura de rutilo, 5 - mol. % de óxido de rutênio e 60 - 92 mol. % de óxido de titânio, as referidas duas ca- madas constituindo uma camada unitária, o anodo sendo proporcionado com uma única, ou uma pluralidade de camadas unitárias (Documento de patente 2); e um anodo dotado da primeira camada de revestimento por uma mistura de 20 ~ 80 moi. % de platina e 20 ~ 80 mol. % de oxido de irídio dotado de uma estrutura de rutilo e a segunda camada de revesti- mento por uma mistura de 3 - 15 mol. % de oxido de irídio dotado de uma estrutura de ruti- lo e 5-25 mol. % de oxido de rutênio e 60-92 mol. % de óxido de estanho, as referidas duas camadas constituindo uma camada unitária, o anodo sendo proporcionado com um único, ou múltiplos números da camada unitária (Documento de patente 3).

Entretanto, um aprimoramento adicional é necessário para os referidos anodos, pe- lo fato de que os mesmos se caracterizam pelos referidos problemas de estabilidade a longo prazo como um consumo seletivo de platina, passivação ou durabilidade insuficiente

Literatura de Patente

Documento de patente 1- Publicação de Pedido de Patente Japonesa Não Exami- nada No. 58- 136790

Documento de patente 2 - Publicação de Pedido de Patente Japonesa Não Exami- nada No. 62-240780

Documento de patente 3 - Publicação de Pedido de Patente Japonesa Não Exami- nada No. 62-243790

Sumário da Invenção

Problema Técnico

A presente invenção tem o objetivo de proporcionar um anodo para eletrólise por um processo de membrana de troca de íon e o método de fabricação do mesmo que pode mostrar uma concentração mais baixa de subproduto de gás oxigênio em gás de cloro e uma sobretensão mais baixa com mais estabilidade por um longo perfodo de tempo, compa- rado com anodos convencionais.

Solução para os problemas

O primeiro meio de solucionar os problemas para se ir de encontro ao objetivo aci- ma mencionado pela presente invenção é de se preparar um anodo para eletrólise, compre- endendo um substrato compreendendo titânio ou liga de titânio e uma pluralidade de cama- das de revestimento proporcionadas pelo método de cocção de decomposição térmica na superfície do substrato, em que a camada de revestimento compreende a primeira camada de revestimento compreendendo uma mistura de óxido de irídio, óxido de rutênio e óxido de titânio, proporcionada na superfície do substrato, a segunda camada de revestimento com- preendendo uma mistura de óxido de platina e irídio, proporcionada na primeira camada de revestimento, a camada unitária compreendendo uma primeira camada de revestimento e uma segunda camada de revestimento, proporcionada na superfície da segunda camada de revestimento por uma única ou uma pluralidade de camadas, e a segunda camada de reves- timento, proporcionada na camada mais externa da camada unitária; a pluralidade de cama- das é proporcionada na superfície do substrato por meio do método de cocção de decompo- sição térmica e a camada de revestimento é seguida por pós-cocção a uma temperatura de cocção mais elevada do que a anteriormente aplicada no método de cocção de decomposi- ção térmica.

O segundo meio de resolver os problemas pela presente invenção para o anodo pa- ra eletrólise é uma temperatura de cocção aplicada na faixa de 350 graus Celsius - 520 graus.

O terceiro meio de resolver os problemas pela presente invenção para o anodo pa- ra eletrólise é uma temperatura de pós-cocção sendo mais alta do que a anteriormente apli- cada no método de cocção de decomposição térmica, a uma temperatura de 475 graus Cel- sius - 550 graus Celsius.

O quarto meio de resolver os problemas pela presente invenção para o anodo para eletrólise é as proporções de composição de irídio, ruiênio e titânio da primeira camada de revestimento estando na faixa de 20 ~ 30 mol. %, 25 - 30 mol. %, e 40 - 55 mol. %, res- pectivamente.

O quinto meio de resolver os problemas pela presente invenção para o anodo para eletrólise é as proporções de composição de platina e irídio da segunda camada de revesti- mento serem na faixa de 60 - 80 mol. % e 20 - 40 mol. %, respectivamente.

O sexto meio de resolver os problemas pela presente invenção é, no método de fa- bricação de um anodo para eletrólise proporcionado com uma pluralidade de camadas de revestimento na superfície do substrato compreendendo titânio ou liga de titânio por meio do método de cocção de decomposição térmica, o método de fabricação para o anodo para eletrólise caracterizado em etapas, compreendendo:

1) uma etapa para preparar a primeira camada de revestimento compreendendo uma mistura de oxido de irídio, óxido de rutênio e óxido de titânio ao revestir uma solução de mistura de composto de irídio, composto de rutênio e composto de titânio na superfície de substrato compreendendo titânio ou liga de titânio por meio do método de cocção de de- composição térmica para cocção por calor;

2) uma etapa para preparar a segunda camada de revestimento compreendendo uma mistura de óxido de platina e irídio ao revestir uma solução de mistura de composto de platina e composto de irídio na superfície da primeira camada de revestimento por meio do método de cocção de decomposição térmica para cocção por calor;

3) uma etapa para preparar uma única ou uma pluralidade de camadas unitárias compreendendo uma primeira camada de revestimento e uma segunda camada de revesti- mento na superfície da segunda camada de revestimento pelo método de cocção de de- composição térmica;

.4) uma etapa para preparar a segunda camada de revestimento na camada mais externa da camada unitária pelo método de cocção de decomposição térmica; e

.5) uma etapa para proporcionar uma pluralidade de camadas de revestimento com pós-cocção a uma temperatura de cocção mais elevada do que a temperatura do método de cocção de decomposição térmica.

O sétimo meio de resolver os problemas pela presente invenção é, no método de fabricação de um anodo para eletrólise, a temperatura de cocção praticada pelo método de cocção de decomposição térmica ser na faixa de 350 graus Celsius - 520 graus Celsius.

O oitavo meio de resolver os problemas peia presente invenção é, no método de fabricação de um anodo para eletrólise, a temperatura de pós-cocção ser mais alta do que aquela pelo método de cocção de decomposição térmica, na faixa de 475 graus Celsius -550 graus Celsius.

O nono meio de resolver os problemas pela presente invenção é, no método de fa- bricação de um anodo para eletrólise, as proporções de composição de irídio, rutênio e titâ- nio da primeira camada de revestimento serem na faixa de 20 - 30 mol. %, 25 - 30 mol. %, e 40 - 55 mol. %, respectivamente.

O décimo meio de resolver os problemas pela presente invenção é, no método de fabricação de um anodo para eletrólise, as proporções de composição de platina e irídio da segunda camada de revestimento serem na faixa de 60 - 80 mol. % e 20 - 40 mol. %, respectivamente.

Efeito Vantajoso da Invenção

De acordo com a presente invenção, uma camada de mistura de óxido de irídio, ó- xido de rutênio, e óxido de titânio como a primeira camada de revestimento é proporcionada na superfície do substrato compreendendo titânio ou liga de titânio; a aderência entre a ca- mada de revestimento e o substrato é aprimorada pelo titânio no substrato e pelo titânio na primeira camada de revestimento; a segunda camada de revestimento compreendendo uma mistura de óxido de platina e irídio como a camada de revestimento mais externa é propor- cionada; e após uma pluralidade de camadas de revestimento ser formada pelo método de cocção de decomposição térmica, pós-cocção é aplicada a uma temperatura de cocção mais elevada do que aquela pelo método de cocção de decomposição térmica; e deste mo- do a quantidade de subproduto de oxigênio pode ser adicionalmente reduzida. Portanto, a presente invenção pode proporcionar um anodo durável para eletrólise, mantendo uma bai- xa sobretensão de cloro e uma alta sobretensão de oxigênio, em que a camada de revesti- menío de óxido de plaíina-irídio tem e simultaneamente suprime um fenômeno de esfoliação de dissolução dos metais do grupo de platina onerosos no eletróiito. Como um resultado, gás de cloro com uma alta pureza pode ser obtido sem uma dosagem de grande quantidade de ácido hidroclorídrico para as células eletrolíticas, eliminando um tratamento de Iiquefa- ção.

Breve Descrição dos Desenhos

Figura 1 Uma variação de sobretensão de platina do anodo do Exemplo 1 para eie- trólíse pela presente invenção

Figura 2 Uma variação de sobretensão de platina do anodo do Exemplo 2 para eie- trólise peia presente invenção

Figura 3 Uma variação de sobretensão de platina do anodo do Exemplo Comparati- vo 1 para eletrólise pela presente invenção

Figura 4 Uma variação de sobretensão de platina do anodo do Exemplo Comparati- vo 3 para eletrólise pela presente invenção

Descrição Detalhada da Invenção e Modalidades Preferidas

O a seguir explica, em detalhes, a presente invenção.

Na presente invenção, como a primeira etapa, a superfície de um substrato com- preendendo titânio ou liga de titânio é desengordurada e tornada áspera em sua superfície com gravação por água-forte por tratamento com ácido, tratamento com jato, etc. Então, uma solução de mistura de composto de irídio, composto de rutênio, e composto de titânio é revestida na superfície do substrato compreendendo titânio ou liga de titânio ao usar uma escova, rolo, ou spray ou por imersão, seguido por tratamento de cocção por caior pelo mé- todo de cocção de decomposição térmica, para preparar a primeira camada de revestimento compreendendo uma mistura de óxido de irídio, óxido de rutênio, e óxido de titânio.

Como um substrato de anodo, formatos aplicáveis incluem placa, haste, metal ex- pandido, e metal poroso.

Como o composto de irídio, tricloreto de irídio, hexacloroiridato, hexacloroiridato de amônia, e hexacloroiridato de sódio, etc. são usados; como o composto de rutênio, tricloreto de rutênio, hexaciororutenato, etc. são usados; e como composto de titânio, tricloreto de titânio, tetracloreto de titânio e butil titanato são usados. Como catalisadores para a solução de mistura, água, ácido hidroclorídrico, ácido nítrico, álcool etílico, álcool metílico, isopropa- nol, álcool butílico, óleo de lavanda, óleo de anis, óleo de iinaloe, óleo de turpentina , tolue- no, éter metílico, éter de etileno, etc. são aplicáveis. Após ser revestido, o substrato é seco por diversas dezenas de minutos a uma temperatura de 60 - 200 graus Celsius para eva- porar o solvente e submetido a o tratamento a calor a 350 graus Ceisius - 520 graus Celsi- us por 10 ~ 20 minutos em um forno elétrico com atmosfera de ar ou oxigênio. A principal característica da presente invenção se baseia em proporcionar a primei- ra camada de revestimento compreendendo uma camada de mistura de óxído de irídio, oxi- do de rutênio, e oxido de titânio como um revestimento em contato com a superfície do substrato compreendendo titânio ou liga de titânio, que aprimora a aderência da camada de revestimento ao substrato em virtude do titânio no substrato e do titânio na primeira camada de revestimento. Nas Publicações de Pedidos de Patentes Japonesas Não Examinadas a- cima citadas No. 58 - 136790, No. 62-240780 e No. 62 - 243790 (Documentos de patente1 ~ 3), camada de óxido de platina-irídio é aplicada como a camada em contato com a su- perfície do substrato, mas uma vez que o titânio que é o mesmo componente que o substra- to não é contido na referida camada de revestimento, a aderência daquela camada de re- vestimento ao substrato é insuficiente.

A primeira camada de revestimento pela presente invenção é proporcionada pelo método de cocção de decomposição térmica, no qual a temperatura de 350 graus Celsius -520 graus Celsius é em geral aplicada como a temperatura de cocção de decomposição térmica. Quando a temperatura da cocção de decomposição térmica é abaixo de 350 graus Celsius, a decomposição térmica não ocorre completamente, e quando a mesma excede 520 graus Celsius, o substrato é progressivamente oxidado e danificado. Adicionalmente, as proporções de composição de irídio, rutênio e titânio da primeira camada de revestimento estão na faixa de 20 - 30 mol. %, 25 - 30 mol. %, e 40 - 55 mol. %, respectivamente.

Então, a segunda camada de revestimento compreendendo uma mistura de óxido de platina e irídio é proporcionada na superfície da primeira camada de revestimento ao re- vestir uma mistura de composto de platina e composto de irídio. A temperatura da cocção de decomposição térmica é a mesma que a aplicada à primeira camada de revestimento. As proporções de composição de platina e irídio da segunda camada de revestimento estão na faixa de 60 - 80 mol. % e 20 - 40 mol. %, respectivamente.

A segunda camada de revestimento é formada na superfície da primeira camada de revestimento de tal modo que uma solução de mistura de composto de platina incluindo he- xacloroplatinato, hexacloroplatinato de amônia, hexacloroplatinato de potássio, diamina dimi- tro platina e composto de irídio incluindo tricloreto de irídio e hexacloroiridato é revestida na superfície da primeira camada de revestimento, seguida por cocção.

Como o solvente, água, ácido hidroclorídrico, ácido nítrico, álcool etílico, álcool me· tílico, álcool propíiico, álcool butílico, éter metílico, éter etílico, etc. são aplicados.

Após o revestimento, o substrato é seco por diversas dezenas de minutos a uma temperatura de 60 ~ 200 graus Celsius para evaporar o solvente, e tratado em um forno elétrico com atmosfera de ar ou oxigênio a uma temperatura de 350 graus Ceísius - 520 graus Celsius por 10 - 20 minutos para a decomposição térmica dos referidos compostos.

Então, a camada unitária compreendendo uma primeira camada de revestimento e uma segunda camada de revestimento é proporcionada na superfície da segunda camada de revestimento por uma única camada ou uma pluralidade de camadas, pelo método de cocção de decomposição térmica. É preferível para a camada unitária compreendendo uma primeira camada de revestimento e uma segunda camada de revestimento ser empilhada por 2 - 3 camadas.

A característica secundária da presente invenção é proporcionar a segunda cama- da de revestimento compreendendo uma mistura de oxido de platina e irídio como a camada mais externa das camadas de revestimento; deste modo a quantidade de subproduto de oxigênio pode ser adicionalmente reduzida com efeito simultâneo de reduzida sobretensão.

Nas citadas Publicações de Pedidos de Patentes Japonesas Não Examinadas No. 62 - 240780 e No. 62 - 243790 (Documentos de patente 2 e 3), uma camada de mistura de óxido de irídio, óxido de rutênio, e óxido de titânio é preparada como a camada mais exter- na, mas nos referidos casos, a quantidade de subproduto de oxigênio proveu ser grande.

Sucessivamente, uma pluralidade de camadas de revestimento é submetida a pós- cocção em uma mais alta temperatura do que a temperatura de cocção praticada pelo mé- todo de cocção de decomposição térmica. É desejável que a temperatura de pós-cocção seja mais alta do que a temperatura de cocção, preferivelmente, a uma temperatura de 475 graus Celsius ~ 550 graus Celsius. Quando a temperatura de pós-cocção excede 550 graus Celsius, acredita-se que surja sobretensão.

A característica terciária da presente invenção é a pós-cocção que é adicionada após a formação de uma pluralidade de camadas de revestimento pelo método de cocção de decomposição térmica, a uma temperatura mais alta do que a temperatura de cocção praticada pelo método de cocção de decomposição térmica; deste modo a quantidade de subproduto de oxigênio é adicionalmente reduzida.

Nas citadas Publicações de Pedidos de Patentes Japonesas Não Examinadas No.62 - 240780 e No. 62 - 243790 (Documentos de patente 2 e 3), a pós-cocção não é reali- zada e nem a quantidade de subproduto de oxigênio nem a sobretensão reduzida.

EXEMPLOS

O a seguir explica os exemplos da presente invenção; entretanto a presente inven- ção não deve ser limitada aos referidos exemplos.

Exemplo 1 O substrato é uma malha de titânio (6,0 mm de comprimento χ 3,5 mm de largura χ 1 mm de espessura). Como o pré-tratamento, o substrato é condicionado por recozimento por 60 minutos a 590 graus Celsius1 seguido por suficiente promoção de aspereza em su- perfície com partículas de alumina, e tratamento de gravação por água-forte em ácido hidro- clorídrico fervente de 20 massa %.

A solução de revestimento 1 foi preparada, usando ácido hidroclorídrico e isopropa- nol como o solvente, e tricloreto de rutênio, tricloreto de irídio, tricloreto de titânio e tetraclo- reto de titânio como o material de metal em uma proporção de composição de 25 mol. % de rutênio, 25 mol. % de irídio, e 50 mol. % de titânio.

Então, a solução de revestimento 2 foi preparada, usando ácido nitrico como o sol- vente, e diamina dinitro platina e tricloreto de irídio como o material de metal em uma pro- porção de composição de 70 mol. % de platina e 30 mol. % de irídio.

A solução de revestimento 1 foi aplicada na superfície do substrato de titânio, se- guido por secagem a 60 graus Celsius e cozida por 15 minutos em um forno elétrico a 475 graus Celsius para formar a primeira camada de revestimento de Ir02-Ru02-Ti02.

Na superfície do referido substrato, a solução de revestimento 2 foi aplicada, segui- do por secagem a 60 graus Celsius e cozida por 15 minutos em um forno elétrico a 475 graus Celsius para formar a segunda camada de revestimento de Pt-lr02.

A referida primeira camada de revestimento e a segunda camada de revestimento foram laminadas altemadamente para formar quatro camadas, seguido pelo tratamento de pós-cocção for 60 minutos a 520 graus Celsius para fabricar um anodo. A camada mais ex- terna foi a camada de Pt-lr02 camada, e a quantidade de revestimento total, como metal, da primeira camada de revestimento foi 2,32 g/m2 e aquela da segunda camada de revesti- mento foi 1,28 g/m2.

Na célula de eletrólise de salmoura do tipo de dois compartimentos (200 g/L-NaCi, 90 graus Ceisius, pH = 3) aplicando Aciplex F6801 (fabricado pela Asahi Kasei Chemicals Corp.) como uma membrana de troca de íon, a concentração de subproduto de gás oxigênio (02/CI2) do referido anodo foi medida. O espaço entre a membrana de troca de íon e o ano- do foi 22 mm. Como um resultado, 02/CI2, que é a quantidade de subproduto de oxigênio foi 0,08 vol.% a 40 A/dm2 da densidade atual, como mostrado na Tabela-1. Aciplex é uma marca registrada da Asahi Kasei Chemicals Corp.

Então, a sobretensão foi avaliada usando a célula de eletrólise de salmoura do tipo de dois compartimentos (170g/L-NaCI, 90 graus Ceisius, zero espaço) aplicando Flemion F8020 (fabricado pela Asahi Glass Co., Ltd) como uma membrana de troca de íon. Sobre- tensão foi avaliada como um valor de sonda de fio de platina. Como um resultado, a sobre- tensão a 60 A/dm2 foi 44 mV (vs. fio de platina), como mostrado na Tabela-1. Flemion é uma marca registrada da Asahi Glass Co., Ltd. De acordo com o Exemplo 1, a 02/CI2, que é a quantidade de subproduto de oxi- gênio pode ser mantida extremamente baixa, e a sobretensão também pode ser mantida em um nível baixo em uma operação de eletróiise continua, como acima mencionado, Exemplo 2

Da mesma maneira que no Exemplo 1, um anodo foi fabricado, no qual a quantida- de de revestimento total, como metal foi 2,06 g/m2 para a primeira camada de revestimento e 1,06 g/m2 para a segunda camada de revestimento.

A quantidade de subproduto de oxigênio, 02/CI2, foi medida na mesma célula que o Exemplo 1, e o resultado foi 0,06 vol.%. Ainda, sobretensão foi avaliada na mesma célula que o Exemplo 1, o resultado foi 35 mV (vs fio de platina)

Do mesmo modo que no Exemplo 1, a quantidade de subproduto de oxigênio foi ex- tremamente baixa e a sobretensão também foi baixa. Exemplo Comparativo 1

Um anodo foi preparado da mesma maneira que no Exemplo 1 exceto em que o tratamento de pós-cocção a 520 graus Celsius por 60 minutos não foi aplicado.

Na mesma célula que no Exemplo 1, 02/CI2 do referido anodo foi medida. Como um resultado, a 02/CI2, que é a quantidade de subproduto de oxigênio foi 0,13 vol.%, como mostrado na Tabela 1, que foi mais alta do que a do Exemplo 1, provando o efeito do trata- mento de pós-cocção em uma baixa 02/CI2.

Ainda, na mesma célula as com Exemplo 1, a sobretensão foi avaliada. Como um resultado, a sobretensão foi 42 mV (vs fio de platina), como mostrado na Tabela 1. Embora o valor inicial tenha sido equivalente ao do Exemplo 1, o valor medido aumentou com o tem- po em tomo de 50 mV. Exemplo Comparativo 2 O substrato e o processo de pré-tratamento são os mesmos que o do Exemplo 1. No processo de revestimento, a primeira camada de revestimento e a segunda camada de revestimento são laminadas alternadamente para formar três camadas, seguido pela forma- ção adicional da primeira camada de revestimento para fabricar um anodo com um oxido de irídio-óxido de rutênio-óxido de titânio camada como a camada mais externa. O tratamento de pós-cocção não foi realizado.

A quantidade de revestimento total, como metal foi 2,32 g/m2 para a primeira ca- mada de revestimento e 0.96 g/m2 para a segunda camada de revestimento .

Na mesma célula que no Exemplo 1, a 02/CI2, que é a quantidade de subproduto de oxigênio do referido anodo, foi medida. Como um resultado, a 02/CI2 foi 0,20 vol.%, co- mo mostrado na Tabela 1, proporcionando um mais alto valor do que o do Exemplo 1eE- xemplo Comparativo 1. A sobretensão a 60A/dm2 na eletróiise contínua não pode ser medi- da.

Exemplo Comparativo 3

Um anodo foi fabricado da mesma maneira que no com Exemplo Comparativo 2, mas o tratamento de pós-cocção por 60 minutos a 520 graus Celsius foi adicionado.

Na mesma célula que no Exemplo 1, a 02/CI2, que é a quantidade de subproduto de oxigênio do referido anodo, foi medida. Como um resultado, a 02/CI2 foi 0,07 vol.%, co- mo mostrado na Tabela 1, proporcionando um valor baixo, mas a sobretensão, avaliada na mesma célula com Exemplo 1, foi tão alta quanto 56 mV (vs fio de platina).

A Tabela 1 resume todos os resultados de Exemplo 1, Exemplo 2, Exemplo Compa- rativo 1, Exemplo Comparativo 2, e Exemplo Comparativo 3. A partir dos resultados da Ta- bela 1, os a seguir são elucidados. A partir das comparações entre os Exemplos 1,2e E- xemplo Comparativo 1 ou entre Exempio Comparativo 2 e Exemplo Comparativo 3, o sub- produto de quantidade de oxigênio pode ser reduzida ao se aplicar pós-cocção a uma tem- peratura mais alta do que a temperatura de cocção.

Ainda a partir das comparações entre Exemplo 1,2 e Exemplo Comparativo 3, a so- bretensão é mais baixa quando a segunda camada de revestimento compreendendo o oxido de platina-irídio é a camada mais externa do que quando a primeira camada de revestimen- to compreendendo oxido de irídio-óxido de rutênio-óxido de titânio é a camada mais externa, e portanto, a camada de óxido de platina-irídio é vantajosa como a camada mais externa.

TABELA 1 <table>table see original document page 11</column></row><table> <table>table see original document page 12</column></row><table>

A mudança na sobretensão dos anodos fabricados nos Exemplo 1, Exemplo 2, E- xemplo Comparativo 1 e Exemplo Comparativo 3 quando operados continuamente sob con- dições de aceleração é mostrada nas Figura 1, Figura 2, Figura 3, e Figura 4, respectiva- mente. Os anodos dos Exemplos 1 e 2 mantidos em um baixo valor de sobretensão por um longo período de tempo, mas os anodos dos Exemplos Comparativos 1 e 3 proporcionaram um alto valor de sobretensão.

Aplicabilidade Industrial

A presente invenção pode ser utilizada para proporcionar um anodo durável para eletrólise, mantendo uma baixa sobretensão de cloro e uma alta sobretensão de oxigênio, camada de revestimento de oxido de platina-irídio é dotada de, e simultaneamente suprime um fenômeno de esfoiiação de dissolução de metais do grupo de platina onerosos no eletró-

Claims

1. Anodo para eletrólise, compreendendo: um substrato compreendendo titânio ou liga de titânio, e uma pluralidade de camadas de revestimento proporcionada na superfície do subs- trato pelo método de cocção de decomposição térmica, em que a camada de revestimento compreende: a primeira camada de revestimento compreendendo uma mistura de óxido de irídio, oxido de rutênio e óxido de titânio, proporcionada na superfície do substrato, a segunda camada de revestimento compreendendo uma mistura de óxido de plati- na e irídio, proporcionada na primeira camada de revestimento, uma camada unitária compreendendo uma primeira camada de revestimento e uma segunda camada de revestimento, proporcionada na superfície da segunda camada de re- vestimento por uma única ou uma pluralidade de camada, e uma segunda camada de revestimento, proporcionada na camada mais externa da camada unitária, CARACTERIZADO pelo fato de que uma pluralidade de camadas de revestimento é proporcionada na superfície do substrato por meio do método de cocção de decomposição térmica, seguido por pós-cocção a uma temperatura de cocção mais alta do que aquela pro- porcionada pelo método de cocção de decomposição térmica.

2. Anodo para eletrólise, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a temperatura de cocção praticada pelo método de cocção de decomposição térmica é 350 graus Cetsius ~ 520 graus Celsius.

3.Anodo para eletrólise, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a temperatura de pós-cocção é mais alta do que a temperatura pelo método de cocção de decomposição térmica, a uma temperatura range de 350 graus Celsius ~ 520 graus Celsius.

4. Anodo para eletrólise, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que as proporções de composição de irídio, rutênio e titânio da primeira camada de revestimento estão na faixa de 20 - 30 mol. %, 25 ~ 30 mol. %, e 40 - 55 mol. %, respec- tivamente.

5. Anodo para eletrólise, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que as proporções de composição de platina e irídio da segunda camada de reves- timento estão na faixa de 60 ~ 80 mol. % e 20 ~ 40 mol. %, respectivamente.

6. Método de fabricação de um anodo para eletrólise proporcionada com uma plura-35 lidade de camadas de revestimento na superfície do substrato compreendendo titânio ou liga de titânio por meio do método de cocção de decomposição térmica, CARACTERIZADO em etapas, compreendendo: -1) uma etapa para preparar a primeira camada de revestimento compreendendo uma mistura de óxido de irídio, oxido de rutênio e óxido de titânio ao revestir uma solução de mistura de composto de irídio, composto de rutênio e composto de titânio na superfície do substrato compreendendo titânio ou liga de titânio por meio do método de cocção e decom- posição para cocção por calor; -2) uma etapa para preparar a segunda camada de revestimento compreendendo uma mistura de óxido de platina e irídio ao revestir uma solução de mistura de composto de platina e composto de irídio na superfície da primeira camada de revestimento por meio do método de cocção de decomposição térmica para cocção por calor; -3) uma etapa para preparar uma única ou uma pluralidade de camadas unitárias compreendendo uma primeira camada de revestimento e uma segunda camada de revesti- mento na superfície da segunda camada de revestimento pelo método de cocção de de- composição térmica; -4) uma etapa para preparar a segunda camada de revestimento na camada mais externa da camada unitária pelo método de cocção de decomposição térmica; e -5) uma pluralidade de camadas de revestimento sendo submetida a pós-cocção a uma temperatura de cocção mais elevada do que a temperatura pelo método de cocção de decomposição térmica.

7. Método de fabricação de um anodo para eletrólise, de acordo com a reivindica- ção 6, CARACTERIZADO pelo fato de que a temperatura de cocção praticada pelo método de cocção de decomposição térmica está na faixa de 350 graus Celsius ~ 520 graus Celsi- us.

8. Método de fabricação de um anodo para eletrólise, de acordo com a reivindica- ção 6, CARACTERIZADO pelo fato de que a temperatura de pós-cocção é mais alta do que aquela pelo método de cocção de decomposição térmica, está na faixa de 475 graus Celsius - 550 graus Celsius.

9. Método de fabricação de um anodo para eletrólise, de acordo com a reivindica- ção 6, CARACTERIZADO peto fato de que as proporções de composição de irídio, rutênio e titânio da primeira camada de revestimento estão na faixa de 20 ~ 30 mol. %, 25 - 30 mol. %, e 40 - 55 mol. %, respectivamente.

10. Método de fabricação de um anodo para eletrólise, de acordo com a reivindica- ção 6, CARACTERIZADO pelo fato de que as proporções de composição de platina e irídio da segunda camada de revestimento estão na faixa de 60 - 80 mol. % e 20 - 40 mol. %, <formula>formula see original document page 0</formula>