JPH01139785A - 電極触媒及びその製造方法 - Google Patents
電極触媒及びその製造方法Info
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- JPH01139785A JPH01139785A JP62297673A JP29767387A JPH01139785A JP H01139785 A JPH01139785 A JP H01139785A JP 62297673 A JP62297673 A JP 62297673A JP 29767387 A JP29767387 A JP 29767387A JP H01139785 A JPH01139785 A JP H01139785A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、一般に電解用電極触媒に関し、より詳細には
水電解によるオゾン製造、水溶液電解による過酸化物の
製造及び有機電解酸化等の特に高電位における電解酸化
反応に有用な電極触媒及びその製造方法に関する。
水電解によるオゾン製造、水溶液電解による過酸化物の
製造及び有機電解酸化等の特に高電位における電解酸化
反応に有用な電極触媒及びその製造方法に関する。
（従来技術とその問題点）
近年における電解工業においては、カーボンに代表され
る溶性電極に換わって陽分極条件で極めて安定なチタン
やチタン合金を基材としその表面に電極触媒物質特に白
金族金属の酸化物を被覆した電極が使用されている。該
電極は寸法安定性陽極（ＤＳＡ）又は寸法安定性電極（
Ｄ Ｓ Ｅ）と呼ばれ、その優れた電解特性及び耐久性
から例えば水電解による酸素ガス発生や金属ハロゲン化
″梅水溶液の電解によるハロゲンや水酸化アルカリの生
成をはじめとする大多数の工業電解プロセスで使用され
ている。
る溶性電極に換わって陽分極条件で極めて安定なチタン
やチタン合金を基材としその表面に電極触媒物質特に白
金族金属の酸化物を被覆した電極が使用されている。該
電極は寸法安定性陽極（ＤＳＡ）又は寸法安定性電極（
Ｄ Ｓ Ｅ）と呼ばれ、その優れた電解特性及び耐久性
から例えば水電解による酸素ガス発生や金属ハロゲン化
″梅水溶液の電解によるハロゲンや水酸化アルカリの生
成をはじめとする大多数の工業電解プロセスで使用され
ている。
一方陽極電解酸化反応を利用するオゾンガス製造や過酸
化物製造又は打機電解等の電解においても陽極物質は重
要な役割を果たすが、該オゾンガス製造用等の電解反応
は電位が高く前記ＤＳＡを使用してもより電位の低い電
解反応が優先的に起こるため、前記オゾンガス等の電解
的製造には前記ＤＳＡは不向きであり、僅かに白金被覆
したチタン電極が一部利用されているにすぎない。
化物製造又は打機電解等の電解においても陽極物質は重
要な役割を果たすが、該オゾンガス製造用等の電解反応
は電位が高く前記ＤＳＡを使用してもより電位の低い電
解反応が優先的に起こるため、前記オゾンガス等の電解
的製造には前記ＤＳＡは不向きであり、僅かに白金被覆
したチタン電極が一部利用されているにすぎない。
該オゾンガス製造用等の電解においても、ＤＳＡに換わ
る陽極触媒物質の探究や運転の効率化が不可欠であり従
来から電極触媒だけでなくその構造体や槽構造に関する
種々の工夫がなされ、電極物質として鉛や酸化鉛及びカ
ーボン等が使用されている。
る陽極触媒物質の探究や運転の効率化が不可欠であり従
来から電極触媒だけでなくその構造体や槽構造に関する
種々の工夫がなされ、電極物質として鉛や酸化鉛及びカ
ーボン等が使用されている。
そしてこれらの電極物質中の二酸化鉛をオゾン製造用の
電極物質として使用するためには、従来はその耐久性や
機械的強度が弱いこと及び従来法により前記した二酸化
鉛電極触媒は電解電圧が比較的高く電力消費量が大きく
なるという問題点があった。本発明者らはこれらの二酸
化鉛被覆電極の改良を種々提案し該問題点を解決してき
たが、触媒の効率自体に起因する電解電圧の低下が未だ
不十分であるとともに、該二酸化鉛被覆電極は、電解液
中の被電解物が電極上の電極活性物質と十分に接触出来
ず電流効率の向上が達成できないという欠点を有し、更
に電極活性物質が緻密過ぎるとガス抜けが不十分となり
高電解電圧の原因になるという問題が依然として解決さ
れていない。
電極物質として使用するためには、従来はその耐久性や
機械的強度が弱いこと及び従来法により前記した二酸化
鉛電極触媒は電解電圧が比較的高く電力消費量が大きく
なるという問題点があった。本発明者らはこれらの二酸
化鉛被覆電極の改良を種々提案し該問題点を解決してき
たが、触媒の効率自体に起因する電解電圧の低下が未だ
不十分であるとともに、該二酸化鉛被覆電極は、電解液
中の被電解物が電極上の電極活性物質と十分に接触出来
ず電流効率の向上が達成できないという欠点を有し、更
に電極活性物質が緻密過ぎるとガス抜けが不十分となり
高電解電圧の原因になるという問題が依然として解決さ
れていない。
（発明の目的）
本発明は、畝上の問題点を解決し、所定の活性と所定の
低電圧を有する二酸化鉛電極触媒とその製造方法を提供
することを目的とする。
低電圧を有する二酸化鉛電極触媒とその製造方法を提供
することを目的とする。
（問題点を解決するための手段）
本発明は、第１にβ−二酸化鉛粉末を含む微粒子を分散
させた二酸化鉛電着層から成る電極触媒であり、第２に
電着用基材上にβ−二酸化鉛粉末を含む微粒子を分散さ
せた二酸化鉛電着層を形成させて成る電極触媒であり、
第３に電着用基材を、β−二酸化鉛粉末を含む微粒子を
懸濁させた硝酸鉛水溶液中で電解処理し、前記電着基材
上に前記β−二酸化鉛粉末を含む微粒子を分散させた二
酸化鉛電着層を形成し、その移譲二酸化鉛電着層を前記
電着用基材から分離することから成る前記第１の電極触
媒の製造方法であり、第４に電着用基材を、β−二酸化
鉛粉末を含む微粒子を懸濁させた硝酸鉛水溶液中で電解
処理し、前記電着基材上に前記β−二酸化鉛粉末を含む
微粒子を分散させた二酸化鉛電着層を形成することから
成る前記第２の電極触媒の製造方法である。
させた二酸化鉛電着層から成る電極触媒であり、第２に
電着用基材上にβ−二酸化鉛粉末を含む微粒子を分散さ
せた二酸化鉛電着層を形成させて成る電極触媒であり、
第３に電着用基材を、β−二酸化鉛粉末を含む微粒子を
懸濁させた硝酸鉛水溶液中で電解処理し、前記電着基材
上に前記β−二酸化鉛粉末を含む微粒子を分散させた二
酸化鉛電着層を形成し、その移譲二酸化鉛電着層を前記
電着用基材から分離することから成る前記第１の電極触
媒の製造方法であり、第４に電着用基材を、β−二酸化
鉛粉末を含む微粒子を懸濁させた硝酸鉛水溶液中で電解
処理し、前記電着基材上に前記β−二酸化鉛粉末を含む
微粒子を分散させた二酸化鉛電着層を形成することから
成る前記第２の電極触媒の製造方法である。
以下本発明の詳細な説明する。
本発明は、本発明者らが見出した、従来のホットプレス
法等で形成した二酸化鉛触媒層よりも基材に電着させて
形成した二酸化鉛触媒層の方が強度が大きくかつ電解電
圧を低くすることができるという知見に基づくものであ
る。
法等で形成した二酸化鉛触媒層よりも基材に電着させて
形成した二酸化鉛触媒層の方が強度が大きくかつ電解電
圧を低くすることができるという知見に基づくものであ
る。
本発明の電着により形成した二酸化鉛触媒つまり二酸化
鉛電着層は、従来のホットプレス等により成形した二酸
化鉛触媒と比較して、電着により基材上により緻密に二
酸化鉛の層を形成して触媒自体の強度を向上させかつβ
−二酸化鉛粉末を含有させることにより前記強度を維持
しながらガス抜けを良好にし、かつ電解電圧も低くした
電極触媒である。
鉛電着層は、従来のホットプレス等により成形した二酸
化鉛触媒と比較して、電着により基材上により緻密に二
酸化鉛の層を形成して触媒自体の強度を向上させかつβ
−二酸化鉛粉末を含有させることにより前記強度を維持
しながらガス抜けを良好にし、かつ電解電圧も低くした
電極触媒である。
本発明に係わる電極触媒の製造に使用する基材の第１の
機能は、その表面に二酸化鉛を電着させて二酸化鉛電着
層を形成することである。従って使用する基材としては
、通常の電極基材として製造後においてもそのまま一体
的に使用される例えば取り扱いが容易で耐久性の良好な
板状、棒状、多孔質メソシュ状等得られる電極の用途に
応じた適宜形状を有するチタン、ジルコニウム、ニオブ
、タンタル等の弁金属やこれらの合金を使用して電極触
媒層がその表面に形成された電極構造体を製造すること
の他に、例えば固体電解質であるフッ素系イオン交換膜
や、各種集電体を使用することができる。これによりＳ
ＰＥ電極や既に触媒層が形成された集電体を１回の操作
で製造することができ、従来行われていた触媒を別途製
造しこの触媒をイオン交換膜や集電体に固定するという
手間を省くことができる。
機能は、その表面に二酸化鉛を電着させて二酸化鉛電着
層を形成することである。従って使用する基材としては
、通常の電極基材として製造後においてもそのまま一体
的に使用される例えば取り扱いが容易で耐久性の良好な
板状、棒状、多孔質メソシュ状等得られる電極の用途に
応じた適宜形状を有するチタン、ジルコニウム、ニオブ
、タンタル等の弁金属やこれらの合金を使用して電極触
媒層がその表面に形成された電極構造体を製造すること
の他に、例えば固体電解質であるフッ素系イオン交換膜
や、各種集電体を使用することができる。これによりＳ
ＰＥ電極や既に触媒層が形成された集電体を１回の操作
で製造することができ、従来行われていた触媒を別途製
造しこの触媒をイオン交換膜や集電体に固定するという
手間を省くことができる。
又本発明ではこの他に、基材として二酸化鉛電着層成長
用の核として機能する各種微粒子を使用することもでき
、成長した触媒粒子を各種反応の触媒としてそのまま使
用することもできる。更に基材として専ら二酸化鉛電着
用のみの機能を有し、電着により二酸化鉛電着層を形成
した後はその表面から２１１離ｐれ、単独の二酸化鉛電
着層触媒を形成するようにした基材を使用してもよい。
用の核として機能する各種微粒子を使用することもでき
、成長した触媒粒子を各種反応の触媒としてそのまま使
用することもできる。更に基材として専ら二酸化鉛電着
用のみの機能を有し、電着により二酸化鉛電着層を形成
した後はその表面から２１１離ｐれ、単独の二酸化鉛電
着層触媒を形成するようにした基材を使用してもよい。
β−二酸化鉛粉末を含む二酸化鉛電着層の前記基材への
電着の条件は特に限定されないが、例えば電解液として
３００〜５００ｇ／ｌの硝酸鉛水溶液を使用し、温度４
０〜６０℃、液ｐＨ３以下、電流密度１〜ＩＯＡ／ｄｍ
”で電着させる。これにより主としてβ−二酸化鉛が前
記基材上に電着される。
電着の条件は特に限定されないが、例えば電解液として
３００〜５００ｇ／ｌの硝酸鉛水溶液を使用し、温度４
０〜６０℃、液ｐＨ３以下、電流密度１〜ＩＯＡ／ｄｍ
”で電着させる。これにより主としてβ−二酸化鉛が前
記基材上に電着される。
該電着により形成される二酸化鉛電着層には微粒子を含
有させるが、該微粒子はβ−二酸化鉛粉末を主とする微
粒子である。β−二酸化鉛を使用するのはそれ自体触媒
活性があり、又各種液中で耐食性が優れ更に導電性が極
めて良好（約１０−４Ωｃｍ）だからである。同じ二酸
化鉛でもα−二酸化鉛はβ−二酸化鉛より耐食性及び導
電性とも劣るので好ましくない。
有させるが、該微粒子はβ−二酸化鉛粉末を主とする微
粒子である。β−二酸化鉛を使用するのはそれ自体触媒
活性があり、又各種液中で耐食性が優れ更に導電性が極
めて良好（約１０−４Ωｃｍ）だからである。同じ二酸
化鉛でもα−二酸化鉛はβ−二酸化鉛より耐食性及び導
電性とも劣るので好ましくない。
該β−二酸化鉛微粒子の粒径は特に限定されないが、堅
牢な表面を得るためには粒径は１００メツシユ以下であ
ることが望ましく、又３４５メツシユより小さい粒子は
粒子全体の５０％以下であることが好ましい。３４５メ
ツシユより小さい粒子が５０％以上になると堅牢性は増
加するが緻密になり過ぎて多孔性に劣るようになる。
牢な表面を得るためには粒径は１００メツシユ以下であ
ることが望ましく、又３４５メツシユより小さい粒子は
粒子全体の５０％以下であることが好ましい。３４５メ
ツシユより小さい粒子が５０％以上になると堅牢性は増
加するが緻密になり過ぎて多孔性に劣るようになる。
前記二酸化鉛電着層中の微粒子はβ−二酸化鉛単独で形
成してもよいがその用途に応じて電解助触媒を添加する
ことができる。該電解助触媒としては、オゾン製造用と
しては例えばフッ素樹脂、パーフロロスルホン酸型イオ
ン交換樹脂やフン化カーボンの粒子が好適であり、又過
酸化物製造についてはチタン、ジルコニウム、ニオブ、
タンタル等の酸化物が好適であり、更に有機電解酸化用
としては上記した物質以外にカーボンが好適である。前
記β−二酸化鉛微粒子を含む全粒子の被覆される電着層
全体に対する割合は５〜７０体積％とすることが好まし
く、５％未満では多孔質化による表面積拡大の効果が不
十分であり、７０％を越えると機械的強度が不足するこ
とがある。
成してもよいがその用途に応じて電解助触媒を添加する
ことができる。該電解助触媒としては、オゾン製造用と
しては例えばフッ素樹脂、パーフロロスルホン酸型イオ
ン交換樹脂やフン化カーボンの粒子が好適であり、又過
酸化物製造についてはチタン、ジルコニウム、ニオブ、
タンタル等の酸化物が好適であり、更に有機電解酸化用
としては上記した物質以外にカーボンが好適である。前
記β−二酸化鉛微粒子を含む全粒子の被覆される電着層
全体に対する割合は５〜７０体積％とすることが好まし
く、５％未満では多孔質化による表面積拡大の効果が不
十分であり、７０％を越えると機械的強度が不足するこ
とがある。
これらの粒子を前記二酸化鉛電着層に含有させる方法と
しては、上記した電解液中にβ−二酸化鉛粉末や電解助
触媒粒子を懸濁させて電着を行う所謂懸濁メツキ法の他
に、二酸化鉛の電着と前記粒子を含むペーストの塗布を
交互に繰り返して行う方法等がある。
しては、上記した電解液中にβ−二酸化鉛粉末や電解助
触媒粒子を懸濁させて電着を行う所謂懸濁メツキ法の他
に、二酸化鉛の電着と前記粒子を含むペーストの塗布を
交互に繰り返して行う方法等がある。
このように製造された本発明に係わる電極触媒は、前述
の通り基材上に形成されており、使用した基材に応じて
各種の形態を有する触媒として使用することができる。
の通り基材上に形成されており、使用した基材に応じて
各種の形態を有する触媒として使用することができる。
つまり基材としてチタン等の通常の電極基材を使用した
場合は二酸化鉛触媒層がその表面に形成された電極構造
体として、又基材としてイオン交換膜を使用した場合に
はＳＰＥ型触媒として、又基材として集電体を使用した
場合には既に触媒層が形成された集電体として例えばそ
れをそのままイオン交換膜に密着させてゼロギャップ型
電極として、又基材として微粒子核を使用した場合には
そのままその表面に二酸化鉛電着層が形成された触媒粒
子としてそれぞれ使用することができる。
場合は二酸化鉛触媒層がその表面に形成された電極構造
体として、又基材としてイオン交換膜を使用した場合に
はＳＰＥ型触媒として、又基材として集電体を使用した
場合には既に触媒層が形成された集電体として例えばそ
れをそのままイオン交換膜に密着させてゼロギャップ型
電極として、又基材として微粒子核を使用した場合には
そのままその表面に二酸化鉛電着層が形成された触媒粒
子としてそれぞれ使用することができる。
又基材として電着層成長のみの機能を有する基材を使用
した場合には、形成された電着層を該基材から剥離し、
剥離された電着層をそのまま又は粉砕して各種電極反応
、特に水電解によるオゾン製造、水溶液電解による過酸
化物の製造及び有機電解酸化等に好適に使用することが
できる。
した場合には、形成された電着層を該基材から剥離し、
剥離された電着層をそのまま又は粉砕して各種電極反応
、特に水電解によるオゾン製造、水溶液電解による過酸
化物の製造及び有機電解酸化等に好適に使用することが
できる。
（実施例）
以下本発明に関わる電極構造体を実施例により詳細に説
明するが、該実施例は本発明を限定するものではない。
明するが、該実施例は本発明を限定するものではない。
実施例１
純チタン製の厚さ１．５１の平滑化したエクスパンドメ
ツシュ上に同材質で厚さ０．３ｍｍの目の細かいメツシ
ュを抵抗溶接により固着したものを基材とし、該基材を
脱脂し、２０％の沸騰塩酸水溶液中で酸洗した。この前
処理の後、白金：チタン：タンタル＝５０：４０：２０
（モル％）で含む塩酸水溶液を塗布液とし、刷毛により
前記基材表面に塗布し、空気を流通させながら５５０℃
で１０分間を焼付けを行い白金−チタン−タンタルの酸
化物下地層を被覆し、該操作を４回繰り返した。
ツシュ上に同材質で厚さ０．３ｍｍの目の細かいメツシ
ュを抵抗溶接により固着したものを基材とし、該基材を
脱脂し、２０％の沸騰塩酸水溶液中で酸洗した。この前
処理の後、白金：チタン：タンタル＝５０：４０：２０
（モル％）で含む塩酸水溶液を塗布液とし、刷毛により
前記基材表面に塗布し、空気を流通させながら５５０℃
で１０分間を焼付けを行い白金−チタン−タンタルの酸
化物下地層を被覆し、該操作を４回繰り返した。
該下地層上に次の条件によりβ−二酸化鉛粉末を含む二
酸化鉛電着層を形成した。
酸化鉛電着層を形成した。
まず硝酸鉛水溶液を電解してβ−二酸化鉛を製造し、該
β−二酸化鉛をメノー製乳鉢で２４時間粉砕して微粒子
にし、更に分粒して１００μ以下の粒子を集めた。
β−二酸化鉛をメノー製乳鉢で２４時間粉砕して微粒子
にし、更に分粒して１００μ以下の粒子を集めた。
一方電着液として硝酸鉛４００ｇ／Ｊを溶解させた水溶
液を用意し、該水溶液に前記分粒したβ−二酸化鉛粉末
を加えた。該β−二酸化鉛粉末が沈澱しないように強く
撹拌しながら前記下地層を形成した基材を陽極として４
Ａ／ｄｍ２の電流密度で約４時間電解を行い、これによ
り見掛は厚さ約２ｍｍの被覆が形成された。電解中の温
度は６５℃、液のｐ Ｈは１〜２であった。
液を用意し、該水溶液に前記分粒したβ−二酸化鉛粉末
を加えた。該β−二酸化鉛粉末が沈澱しないように強く
撹拌しながら前記下地層を形成した基材を陽極として４
Ａ／ｄｍ２の電流密度で約４時間電解を行い、これによ
り見掛は厚さ約２ｍｍの被覆が形成された。電解中の温
度は６５℃、液のｐ Ｈは１〜２であった。
対比のために硝酸鉛水溶液中にβ−二酸化鉛を懸濁させ
なかったこと以外は上記操作と同条件で被覆層を形成し
たところ、該被覆層の見掛は厚さは約０．８ｍｍであり
、被覆時の重量増加は約２分の１であった。このことか
ら粒子含有量は被覆全体の約５０％であり、被覆層が多
孔質となっていることが分かった。
なかったこと以外は上記操作と同条件で被覆層を形成し
たところ、該被覆層の見掛は厚さは約０．８ｍｍであり
、被覆時の重量増加は約２分の１であった。このことか
ら粒子含有量は被覆全体の約５０％であり、被覆層が多
孔質となっていることが分かった。
両店材を陽極としてパーフロロスルホン酸型イオン交換
膜（商品名ナフィオン）に密着させ、白金網を陰極とし
、５％フン化水素酸と１５％硫酸水溶液の混液を電解液
として温度１０℃、電流密度１００Ａ／ｄｍ”で電解を
行った。その結果β−二酸化鉛を懸濁させて得られた二
酸化鉛電解層を有する電極のオゾン発生の電流効率及び
電解電圧はそれぞれ１６％及び３．６■であったのに対
し、前記対比用電極の電流効率及び電解電圧はそれぞれ
１０％及び４．２■であった。
膜（商品名ナフィオン）に密着させ、白金網を陰極とし
、５％フン化水素酸と１５％硫酸水溶液の混液を電解液
として温度１０℃、電流密度１００Ａ／ｄｍ”で電解を
行った。その結果β−二酸化鉛を懸濁させて得られた二
酸化鉛電解層を有する電極のオゾン発生の電流効率及び
電解電圧はそれぞれ１６％及び３．６■であったのに対
し、前記対比用電極の電流効率及び電解電圧はそれぞれ
１０％及び４．２■であった。
比較例１
実施例１と同様にして下地層を有する基材を準備した。
該基材上にホットプレス法にて２０〜１００μｍのβ−
二酸化鉛粉末を圧力１００ｋｇ／ｃｄ、温度１２０℃で
１０分間ホントプレスして二酸化鉛付着層を形成した。
二酸化鉛粉末を圧力１００ｋｇ／ｃｄ、温度１２０℃で
１０分間ホントプレスして二酸化鉛付着層を形成した。
該付着層を有する電極基材を使用して実施例１と同様の
条件でオゾン発生を試みたところ、その電流効率及び電
解電圧はそれぞれ８％及び５ｖであった。
条件でオゾン発生を試みたところ、その電流効率及び電
解電圧はそれぞれ８％及び５ｖであった。
実施例２
実施例１と同様にして下地層を形成したチタン製基材上
に、４００ｇ／ｌの硝酸鉛水溶液を電解液として７０℃
で３０分間、４Ａ／ｄｍ”の電流密度でβ−二酸化鉛層
を形成した。次いでＰＴＦＥ水懸濁液１０ｍ１／ｆとβ
−二酸化鉛微粒子を懸濁させた４００ｇ／ｌの硝酸鉛水
溶液を電解液とし、７０℃で３０分間、４Ａ／ｄｍ”の
電流密度で前記基材上にβ−二酸化鉛電着層を懸濁メツ
キさせた。上記両操作をそれぞれ４回ずつ繰り返し厚さ
約１ 、５ｍｍの被覆を得た。
に、４００ｇ／ｌの硝酸鉛水溶液を電解液として７０℃
で３０分間、４Ａ／ｄｍ”の電流密度でβ−二酸化鉛層
を形成した。次いでＰＴＦＥ水懸濁液１０ｍ１／ｆとβ
−二酸化鉛微粒子を懸濁させた４００ｇ／ｌの硝酸鉛水
溶液を電解液とし、７０℃で３０分間、４Ａ／ｄｍ”の
電流密度で前記基材上にβ−二酸化鉛電着層を懸濁メツ
キさせた。上記両操作をそれぞれ４回ずつ繰り返し厚さ
約１ 、５ｍｍの被覆を得た。
該被覆が形成された電極をパーフロロスルホン酸型イオ
ン交換膜に密着させて陽極とし、少量のケイフッ酸を含
む硫酸水溶液を電解液として１００Ａ／ｄｍ”の電流密
度で電解を行った。又対比用として実施例１で使用した
ものと同じ対比用電極を使用し同条件で電解を行った。
ン交換膜に密着させて陽極とし、少量のケイフッ酸を含
む硫酸水溶液を電解液として１００Ａ／ｄｍ”の電流密
度で電解を行った。又対比用として実施例１で使用した
ものと同じ対比用電極を使用し同条件で電解を行った。
その結果−１本実施例の電極は陽極におけるオゾン発生
の電流効率が１６％であったのに対し、対比用の電極は
８％であった。
の電流効率が１６％であったのに対し、対比用の電極は
８％であった。
大施開ユ
β−二酸化鉛粉末の換わりに１０体積％の２５０メツシ
ュ全通の酸化ジルコニウムを含むβ−二酸化鉛粉末を使
用して、実施例１と同様にして二酸化鉛電着層を被覆し
た電極を製造した。
ュ全通の酸化ジルコニウムを含むβ−二酸化鉛粉末を使
用して、実施例１と同様にして二酸化鉛電着層を被覆し
た電極を製造した。
５ｃａ＋Ｘ５ｃｎ＋の該電極を陽極とし、ＩＯＡ／ｄｍ
”の電流密度において、シアンを５０００ｐ ｐ ｍ含
む３１の金メツキ廃液の電解によるシアンイオンの分解
を行った。対比用として白金メツキチタン電極を陽極と
して使用した。
”の電流密度において、シアンを５０００ｐ ｐ ｍ含
む３１の金メツキ廃液の電解によるシアンイオンの分解
を行った。対比用として白金メツキチタン電極を陽極と
して使用した。
１０分間の電解後、本実施例の廃液中のシアン濃度は５
００ｐｐｍまで減少したが、白金メツキチタン電極を使
用した廃液中のシアン濃度は２２００ｐｐｍであった。
００ｐｐｍまで減少したが、白金メツキチタン電極を使
用した廃液中のシアン濃度は２２００ｐｐｍであった。
スｍ
市販のパーフロロスルホン酸型陽イオン交換膜（商品名
ナフィオン１１７）の表面を９１０００のエメリー紙で
粗面化した後、５重量％の硝酸水溶液に浸漬して上記イ
オン交換膜のスルホン酸基をＨ型に変換しこれを２室法
電解槽の隔膜として組み込んだ。片側に５ ｇ ／ ｌ
の塩化白金酸水溶液を、他方側に１０ｇ／ｌのヒドラジ
ン水溶液を満たして２４時間放置し、膜の片面に白金層
を形成した。一方常法の電解法により調製したβ−二酸
化鉛をメノー製乳鉢で粉砕し、得られた２５０メツシュ
全通の微粒子をＰＴＦＥ水懸濁液（三井フロロケミカル
社製３０Ｊ）及びパーフロロイオン交換樹脂とともに混
練しペースト状として前記イオン交換膜の白金を担持さ
せた面の反対面に刷毛により塗布し、室温にて放置し平
滑化した後１６０℃の温度で加熱プレスを行い、二酸化
鉛付着層を形成した。・このように作製した片側に白金
、他方側にβ−二酸化鉛を付着させたイオン交換膜を再
度２室法電解槽に組み込み、前記β−二酸化船側の室に
４００ｇ／ｌの硝酸鉛水溶液を満たし、前記イオン交換
膜上の白金を陰極とし、前記β−二酸化鉛付着層に接触
させて設置したチタン板を陽極として６０’Ｃｌ２Ａ／
ｄａ＋２で２時間電解を行って、二酸化鉛電着層を形成
した。
ナフィオン１１７）の表面を９１０００のエメリー紙で
粗面化した後、５重量％の硝酸水溶液に浸漬して上記イ
オン交換膜のスルホン酸基をＨ型に変換しこれを２室法
電解槽の隔膜として組み込んだ。片側に５ ｇ ／ ｌ
の塩化白金酸水溶液を、他方側に１０ｇ／ｌのヒドラジ
ン水溶液を満たして２４時間放置し、膜の片面に白金層
を形成した。一方常法の電解法により調製したβ−二酸
化鉛をメノー製乳鉢で粉砕し、得られた２５０メツシュ
全通の微粒子をＰＴＦＥ水懸濁液（三井フロロケミカル
社製３０Ｊ）及びパーフロロイオン交換樹脂とともに混
練しペースト状として前記イオン交換膜の白金を担持さ
せた面の反対面に刷毛により塗布し、室温にて放置し平
滑化した後１６０℃の温度で加熱プレスを行い、二酸化
鉛付着層を形成した。・このように作製した片側に白金
、他方側にβ−二酸化鉛を付着させたイオン交換膜を再
度２室法電解槽に組み込み、前記β−二酸化船側の室に
４００ｇ／ｌの硝酸鉛水溶液を満たし、前記イオン交換
膜上の白金を陰極とし、前記β−二酸化鉛付着層に接触
させて設置したチタン板を陽極として６０’Ｃｌ２Ａ／
ｄａ＋２で２時間電解を行って、二酸化鉛電着層を形成
した。
集電体として、陰極側は表面に白金メツキを施した多孔
質ニッケルを、又陽極（二酸化鉛）側にはβ−二酸化鉛
を被覆したチタンメツシュをそれぞれ用いて前記電極構
造体に密着して設置し、脱イオン水を陽極側に満たして
電解を行った。２０″Ｃ１１００Ａ／ｄｍ”の電流密度
の条件で、１４％のオゾンを含む酸素ガスを得ることが
できた。電解時の摺電圧は３．７Ｖであった。
質ニッケルを、又陽極（二酸化鉛）側にはβ−二酸化鉛
を被覆したチタンメツシュをそれぞれ用いて前記電極構
造体に密着して設置し、脱イオン水を陽極側に満たして
電解を行った。２０″Ｃ１１００Ａ／ｄｍ”の電流密度
の条件で、１４％のオゾンを含む酸素ガスを得ることが
できた。電解時の摺電圧は３．７Ｖであった。
比較例２
実施例４の硝酸鉛水溶液を使用する電着層形成を省略し
た、付着層のみを形成したイオン交換膜を使用して、実
施例４と同様の条件でオゾン発生を行ったところ、９％
のオゾンを含む酸素ガスを得ることができ、電解時の摺
電圧は５．１■であった。
た、付着層のみを形成したイオン交換膜を使用して、実
施例４と同様の条件でオゾン発生を行ったところ、９％
のオゾンを含む酸素ガスを得ることができ、電解時の摺
電圧は５．１■であった。
人差」レー
実施例４と同様にして片面に白金を付着させたイオン交
換膜を用意した。３４５メツシュ全通のβ−二酸化鉛を
エチルアルコールとともに混練してペーストとし、該ペ
ーストを前記イオン交換膜の白金を担持させたのと反対
面に塗布し、室温にて放置乾燥し平滑化した後１６０℃
の温度で圧着した。
換膜を用意した。３４５メツシュ全通のβ−二酸化鉛を
エチルアルコールとともに混練してペーストとし、該ペ
ーストを前記イオン交換膜の白金を担持させたのと反対
面に塗布し、室温にて放置乾燥し平滑化した後１６０℃
の温度で圧着した。
更に実施例１と同様にして電解により二酸化鉛電着層を
形成した。このように作製した固体電解質片電極構造体
を実施例１と同じ電解槽に組み込み、陽極室に脱イオン
水を満たして電解を行った。２０゛Ｃ１１００Ａ／ｄｍ
”の電流密度の条件で、１２％のオゾンを含む酸素ガス
を得ることができた。電解時の摺電圧は４．２■であっ
た。
形成した。このように作製した固体電解質片電極構造体
を実施例１と同じ電解槽に組み込み、陽極室に脱イオン
水を満たして電解を行った。２０゛Ｃ１１００Ａ／ｄｍ
”の電流密度の条件で、１２％のオゾンを含む酸素ガス
を得ることができた。電解時の摺電圧は４．２■であっ
た。
実施例６
実施例４のイオン交換膜の表面をアルゴンイオンにスパ
ッタして活性化した。該イオン交換膜を５重量％の硝酸
水溶液に浸漬してＬＩ型に変換し、これを２室法電解槽
の隔膜として組み込み、実施例４と同様にして片側に白
金被覆を形成した。
ッタして活性化した。該イオン交換膜を５重量％の硝酸
水溶液に浸漬してＬＩ型に変換し、これを２室法電解槽
の隔膜として組み込み、実施例４と同様にして片側に白
金被覆を形成した。
電解により調製したβ−二酸化鉛微粒子と酸化チタン及
び酸化ジルコニウム粒子の混合物を真空中１１００℃で
６時間処理して部分的に還元した微粒子をＰＴＦＥ水懸
濁液と混練してペーストを調製し実施例１と同様にして
イオン交換膜上に付着層を形成した。
び酸化ジルコニウム粒子の混合物を真空中１１００℃で
６時間処理して部分的に還元した微粒子をＰＴＦＥ水懸
濁液と混練してペーストを調製し実施例１と同様にして
イオン交換膜上に付着層を形成した。
該イオン交換膜を再度２室法電解槽に組み込み、β−二
酸化鉛層側に、上記ペーストと同成分の微粒子を懸濁さ
せた４００ ｇ ／ １２の硝酸鉛水溶液を満たし、６
５℃、２Ａ／ｄｍ２で前記β−二酸化鉛を含む付着層の
表面に、前記微粒子を含有するβ−二酸化鉛の電着層を
形成し、固体電解質型電極構造体とした。
酸化鉛層側に、上記ペーストと同成分の微粒子を懸濁さ
せた４００ ｇ ／ １２の硝酸鉛水溶液を満たし、６
５℃、２Ａ／ｄｍ２で前記β−二酸化鉛を含む付着層の
表面に、前記微粒子を含有するβ−二酸化鉛の電着層を
形成し、固体電解質型電極構造体とした。
該電極構造体を実施例４と同様にして電解槽に組み込み
脱イオン水の電解を行った。２０℃、１００Ａ／ｄｍ”
の電流密度の条件で、陽極室から１６％のオゾンを含む
酸素ガスを得ることができた。電解時の摺電圧は３．６
■であった。
脱イオン水の電解を行った。２０℃、１００Ａ／ｄｍ”
の電流密度の条件で、陽極室から１６％のオゾンを含む
酸素ガスを得ることができた。電解時の摺電圧は３．６
■であった。
去血桝１
厚さ１ 、５ｍｍの純チタン製エクスパンドメツシュの
表面に厚さ０．３ｍｍの目の細かいメツシュ（長径２．
５ｍｍ 、短径１ 、６ｍｍ ）を溶接して集電体とし
、これをチタン板製フランジに溶接した。該溶接体を脱
脂し、２０重量％の沸騰塩酸水溶液で３分間酸洗して前
処理を行い、次いで該チタン板上に白金−チタン−タン
タル（２５−６０−１５モル％）から成る被覆を熱分解
法により形成し、下地層とした。
表面に厚さ０．３ｍｍの目の細かいメツシュ（長径２．
５ｍｍ 、短径１ 、６ｍｍ ）を溶接して集電体とし
、これをチタン板製フランジに溶接した。該溶接体を脱
脂し、２０重量％の沸騰塩酸水溶液で３分間酸洗して前
処理を行い、次いで該チタン板上に白金−チタン−タン
タル（２５−６０−１５モル％）から成る被覆を熱分解
法により形成し、下地層とした。
該集電体に、酸化鉛を３０重量％の苛性ソーダ水溶液に
溶解したものを電解液とし、前記下地層を形成したチタ
ンメソシュを陽極として４０℃、ＩＡ／ｄｍ”の条件で
３０分間電解を行いα−二酸化鉛の被覆層を形成した。
溶解したものを電解液とし、前記下地層を形成したチタ
ンメソシュを陽極として４０℃、ＩＡ／ｄｍ”の条件で
３０分間電解を行いα−二酸化鉛の被覆層を形成した。
一方固体電解質としては、市販のパーフロロスルホン酸
型陽イオン交換Ｈり（商品名ナフィオン１１７）の表面
を＃ １０００のエメリー紙で粗面化したものを使用し
、該イオン交換膜の片面に、塩化白金酸を、白金が５０
ｇ／ｌとなるようにイソプロピルアルコールに溶解した
ものを塗布液として刷毛を用いて塗布し、２５０°Ｃで
熱分解して白金被覆層を形成した。
型陽イオン交換Ｈり（商品名ナフィオン１１７）の表面
を＃ １０００のエメリー紙で粗面化したものを使用し
、該イオン交換膜の片面に、塩化白金酸を、白金が５０
ｇ／ｌとなるようにイソプロピルアルコールに溶解した
ものを塗布液として刷毛を用いて塗布し、２５０°Ｃで
熱分解して白金被覆層を形成した。
該イオン交換膜を２室法の電解槽に組み込み、前記白金
側には同様にして白金を被覆した多孔質ニッケル（商品
名セルメット）を集電体として位置させた。該白金の反
対側には前述のように作製した集電体を前記イオン交換
膜に密着して位置させた。電解により調製した２５０メ
ツシュ全通のβ−二酸化鉛粉末を懸濁しかつ極く少量の
ＰＴＦＥを添加した４００ ｇ ／ ｌの硝酸鉛水溶液
を電解液とし、前記チタン集電体を陽極としかつ白金被
覆ニッケルを陰極として２Ａ／ｄｎ＋２の電流密度とな
るように通電した。温度は６０℃であった。
側には同様にして白金を被覆した多孔質ニッケル（商品
名セルメット）を集電体として位置させた。該白金の反
対側には前述のように作製した集電体を前記イオン交換
膜に密着して位置させた。電解により調製した２５０メ
ツシュ全通のβ−二酸化鉛粉末を懸濁しかつ極く少量の
ＰＴＦＥを添加した４００ ｇ ／ ｌの硝酸鉛水溶液
を電解液とし、前記チタン集電体を陽極としかつ白金被
覆ニッケルを陰極として２Ａ／ｄｎ＋２の電流密度とな
るように通電した。温度は６０℃であった。
８時間の通電により厚さが全体で２ｍｍ程度の多孔質の
二酸化鉛電着層が形成され、該二酸化鉛電着層にはβ−
二酸化鉛の他にＰＴＦＥと思われる白色の繊維が観察さ
れた。該二酸化鉛層より前記イオン交換膜と集電体が一
体化された構造体が得られた。
二酸化鉛電着層が形成され、該二酸化鉛電着層にはβ−
二酸化鉛の他にＰＴＦＥと思われる白色の繊維が観察さ
れた。該二酸化鉛層より前記イオン交換膜と集電体が一
体化された構造体が得られた。
該構造体を洗浄し、この電解槽に脱イオン水を入れ前記
二酸化鉛層側を陽極として温度２０℃、電流密度１００
Ａ／ｄｍ２で電解を行った。これにより陽極側から１４
％のオゾンを含む酸素が得られた。
二酸化鉛層側を陽極として温度２０℃、電流密度１００
Ａ／ｄｍ２で電解を行った。これにより陽極側から１４
％のオゾンを含む酸素が得られた。
電解時の摺電圧は３．６ｖであった。
ル較皿主
実施例７の硝酸鉛水溶液を使用する電着層形成を省略し
、集電体−付着層−イオン交換膜をホットプレス法で一
体化し、実施例７と同様の条件でオゾン発生を行ったと
ころ、８％のオゾンを含む酸素ガスを得ることができ、
電解時の摺電圧は６Ｖであった。
、集電体−付着層−イオン交換膜をホットプレス法で一
体化し、実施例７と同様の条件でオゾン発生を行ったと
ころ、８％のオゾンを含む酸素ガスを得ることができ、
電解時の摺電圧は６Ｖであった。
スＪＪＬ影
実施例７と同様にして前処理を行い、片面に白金を付着
させたイオン交換膜及び下地層を施した陽極集電体を準
備し、前記イオン交換膜を２室法の隔膜として電解槽に
組み込んだ。α−二酸化鉛被覆を形成した前記陽極集電
体を前記イオン交換膜から０．５〜ｌｌ１ｌＩＩ＋の距
離に位置させ、電解により調製した２００メツシュ全通
のβ−二酸化鉛粉末を懸濁させた４００ ｇ ／ ｌの
硝酸鉛水溶液を陽極室側に加え、前記陽極集電体を陽極
とし、実施例７で作製した白金集電体を対極側に陰極と
して位置させ、６０℃、４Ａ／ｄａｄ”で６時間電解を
行った。これにより前記陽極集電体とイオン交換膜が多
孔性の二酸化鉛電着層により一体化された電極構造体を
得ることが出来た。
させたイオン交換膜及び下地層を施した陽極集電体を準
備し、前記イオン交換膜を２室法の隔膜として電解槽に
組み込んだ。α−二酸化鉛被覆を形成した前記陽極集電
体を前記イオン交換膜から０．５〜ｌｌ１ｌＩＩ＋の距
離に位置させ、電解により調製した２００メツシュ全通
のβ−二酸化鉛粉末を懸濁させた４００ ｇ ／ ｌの
硝酸鉛水溶液を陽極室側に加え、前記陽極集電体を陽極
とし、実施例７で作製した白金集電体を対極側に陰極と
して位置させ、６０℃、４Ａ／ｄａｄ”で６時間電解を
行った。これにより前記陽極集電体とイオン交換膜が多
孔性の二酸化鉛電着層により一体化された電極構造体を
得ることが出来た。
この電解槽の陽極室側に脱イオン水を加え、２０℃、１
００Ａ／ｄｓ＋”で電解を行ったところ１４％のオゾン
を含む酸素ガスが得られた。電解時あ摺電圧は３，７ｖ
であった。
００Ａ／ｄｓ＋”で電解を行ったところ１４％のオゾン
を含む酸素ガスが得られた。電解時あ摺電圧は３，７ｖ
であった。
スＩＬ亀
実施例７と同様にして前処理を行ったイオン交換膜を隔
膜として２室法電解槽に組み込み片側に５ ｇ ／ Ｉ
ｔの塩化白金酸水溶液、他方側に１０ｇ／ｌのヒドラジ
ン水溶液を満たして２４時間放置しイオン交換膜の片面
に白金層を形成した。
膜として２室法電解槽に組み込み片側に５ ｇ ／ Ｉ
ｔの塩化白金酸水溶液、他方側に１０ｇ／ｌのヒドラジ
ン水溶液を満たして２４時間放置しイオン交換膜の片面
に白金層を形成した。
該イオン交換膜を隔膜として２室法電解槽に組み込み、
電解液を抜き出した後十分に洗浄し白金層側には白金被
覆を形成した多孔質ニッケルを該白金層に密着して位置
させ、かつ反対側には実施例１と同様に作製し表面に二
酸化鉛層が形成された集電体をイオン交換膜に密着して
位置させた。
電解液を抜き出した後十分に洗浄し白金層側には白金被
覆を形成した多孔質ニッケルを該白金層に密着して位置
させ、かつ反対側には実施例１と同様に作製し表面に二
酸化鉛層が形成された集電体をイオン交換膜に密着して
位置させた。
白金層の反対側の電解室にβ−二酸化鉛（Ｌｏｇ／ｌ）
とパーフロロイオン交換樹脂液（１０ｍｌ／ ｇ ）を
含む４００ｇ／ｌの硝酸鉛水溶液を加え、白金側を陰極
として両集電体間に通電した。電流密度を４Ａ／ｄｍ”
とする４時間の通電により主としてβ−二酸化鉛から成
る粒子を含んだ二酸化鉛電着層が電着され、前記イオン
交換膜と前記陽極集電体が一体となった電極構造体が形
成された。
とパーフロロイオン交換樹脂液（１０ｍｌ／ ｇ ）を
含む４００ｇ／ｌの硝酸鉛水溶液を加え、白金側を陰極
として両集電体間に通電した。電流密度を４Ａ／ｄｍ”
とする４時間の通電により主としてβ−二酸化鉛から成
る粒子を含んだ二酸化鉛電着層が電着され、前記イオン
交換膜と前記陽極集電体が一体となった電極構造体が形
成された。
該電解槽から前記電解液を抜き出し十分に洗浄した後、
脱イオン水を加えこれを電解液として１００Ａ／ｄｍ”
で電解を行った。陽極室から１６％のオゾンを含む酸素
ガスが得られた。電解時の摺電圧は３．６ｖであった。
脱イオン水を加えこれを電解液として１００Ａ／ｄｍ”
で電解を行った。陽極室から１６％のオゾンを含む酸素
ガスが得られた。電解時の摺電圧は３．６ｖであった。
実施例１０
懸濁物をβ−二酸化鉛とフッ化カーボンの混合物とした
以外は実施例９と同様にして電解構造体を作製した。該
構造体を電解槽に組み入れ、陽極室に脱イオン水を加え
て５０Ａ／ｄｍ”で電解を行った。陽極室から約９％の
オゾンを含む酸素ガスが得られた。電解時の摺電圧は３
．３ｖであった。
以外は実施例９と同様にして電解構造体を作製した。該
構造体を電解槽に組み入れ、陽極室に脱イオン水を加え
て５０Ａ／ｄｍ”で電解を行った。陽極室から約９％の
オゾンを含む酸素ガスが得られた。電解時の摺電圧は３
．３ｖであった。
ス崖勇旦
市販のパーフロロスルホン酸型陽イオン交換膜（商品名
ナフィオン１１７）の表面を＃ １０００のエメリー紙
で粗面化した後、５重量％の硝酸水溶液に浸漬して上記
イオン交換膜のスルホン酸基をＨ型に変換しこれを２室
法電解槽の隔膜として組み込んだ。片側に５ｇ／ｊ！の
塩化白金酸水溶液を、他方側に１０ｇ／ｆのヒドラジン
水溶液を満たして２４時間放置し、膜の片面に白金層を
形成した。
ナフィオン１１７）の表面を＃ １０００のエメリー紙
で粗面化した後、５重量％の硝酸水溶液に浸漬して上記
イオン交換膜のスルホン酸基をＨ型に変換しこれを２室
法電解槽の隔膜として組み込んだ。片側に５ｇ／ｊ！の
塩化白金酸水溶液を、他方側に１０ｇ／ｆのヒドラジン
水溶液を満たして２４時間放置し、膜の片面に白金層を
形成した。
一方常法の電解法により調製したβ−二酸化鉛をメノー
製乳鉢で粉砕し２５０メツシュ全通の粉末をＰＴＦＥ水
懸濁液（三井フロロケミカル社製３０Ｊ）及びパーフロ
ロイオン交換樹脂とともに混練しペースト状として前記
イオン交換膜の白金を担持させた面の反対面に刷毛によ
り塗布し、室温にて放置し平滑化した後１６０℃の温度
で加熱プレスして付着層を形成した。
製乳鉢で粉砕し２５０メツシュ全通の粉末をＰＴＦＥ水
懸濁液（三井フロロケミカル社製３０Ｊ）及びパーフロ
ロイオン交換樹脂とともに混練しペースト状として前記
イオン交換膜の白金を担持させた面の反対面に刷毛によ
り塗布し、室温にて放置し平滑化した後１６０℃の温度
で加熱プレスして付着層を形成した。
実施例７と同様にして下地層を形成した該集電体に、更
に実施例７と同様にしてα−二酸化鉛の被覆層を形成し
た。
に実施例７と同様にしてα−二酸化鉛の被覆層を形成し
た。
一方前記イオン交換膜を２室法電解槽に組み込み、白金
側には白金を被覆した多孔質ニッケル（商品名セルメフ
ト）を集電体として密着させ、他方側には上述の通り準
備した集電体をイオン交換膜上のβ−二酸化鉛付着層に
密着させた。４００ｇ／ｌの硝酸鉛水溶液を二酸化船側
に加え、二酸化鉛を被覆した前記チタン製集電体を陽極
として、４Ａ／ｄｍ２の電流密度で４時間電解を行った
。これによりイオン交換膜と集電体が一体化した電極構
造体を得ることができた。
側には白金を被覆した多孔質ニッケル（商品名セルメフ
ト）を集電体として密着させ、他方側には上述の通り準
備した集電体をイオン交換膜上のβ−二酸化鉛付着層に
密着させた。４００ｇ／ｌの硝酸鉛水溶液を二酸化船側
に加え、二酸化鉛を被覆した前記チタン製集電体を陽極
として、４Ａ／ｄｍ２の電流密度で４時間電解を行った
。これによりイオン交換膜と集電体が一体化した電極構
造体を得ることができた。
次いで電解槽中の電解液を抜−き脱イオン水で十分洗浄
した後、二酸化鉛側に脱イオン水を加え１００Ａ／ｄＩ
１１２の電流密度で通電した。液温は２０°Ｃ１電解電
圧は３．６Ｖであった。該電解により陽極側から１６％
のオゾンを含む酸素ガスが得られた。
した後、二酸化鉛側に脱イオン水を加え１００Ａ／ｄＩ
１１２の電流密度で通電した。液温は２０°Ｃ１電解電
圧は３．６Ｖであった。該電解により陽極側から１６％
のオゾンを含む酸素ガスが得られた。
叉施炎肥
本実施例では電解による二酸化鉛電着層の形成の際に電
解液としてＩｇ／βのＰＴＦＥ水懸濁液と酸化タンタル
を含有したβ−二酸化鉛微粒子を懸濁した４００ｇ／ｌ
の硝酸鉛水溶液を使用したこと以外は、実施例１１と同
様にして電極構造体を作製した。
解液としてＩｇ／βのＰＴＦＥ水懸濁液と酸化タンタル
を含有したβ−二酸化鉛微粒子を懸濁した４００ｇ／ｌ
の硝酸鉛水溶液を使用したこと以外は、実施例１１と同
様にして電極構造体を作製した。
該電極構造体を２室法電解槽に組み込み、二酸化鉛側に
脱イオン水を加え、二酸化鉛を陽極として１００Ａ／ｄ
ｍ”の電流密度で通電して電解を行った。電解電圧は３
．５ｖであり、陽極側から１５％のオゾンを含む酸素ガ
スが得られた。
脱イオン水を加え、二酸化鉛を陽極として１００Ａ／ｄ
ｍ”の電流密度で通電して電解を行った。電解電圧は３
．５ｖであり、陽極側から１５％のオゾンを含む酸素ガ
スが得られた。
（発明の効果）
本発明は、基材上に、β−二酸化鉛を含む微粒子を分散
させた二酸化鉛電着層を形成して電極触媒を構成するよ
うにしている。酸β−二酸化鉛粒子は電極活性物質とし
ては白金族酸化物等よりも過電圧が高いため、本発明に
係わる電極触媒は、ハロゲン化アルカリの電解による水
酸化アルカリの製造や水電解による酸素及び水素と比較
して電解過電圧の高い、例えば水電解によるオゾンの製
造、水溶液電解による過酸化物の製造及び有機電解酸化
等の各種電解用として有用である。
させた二酸化鉛電着層を形成して電極触媒を構成するよ
うにしている。酸β−二酸化鉛粒子は電極活性物質とし
ては白金族酸化物等よりも過電圧が高いため、本発明に
係わる電極触媒は、ハロゲン化アルカリの電解による水
酸化アルカリの製造や水電解による酸素及び水素と比較
して電解過電圧の高い、例えば水電解によるオゾンの製
造、水溶液電解による過酸化物の製造及び有機電解酸化
等の各種電解用として有用である。
本発明は該構成を有するため、第１に電着層が実質的に
三次元的拡がりを有するので被反応物と電極活性物質と
が接触する機会が増大して電流効率の向上及び摺電圧の
低下に寄与することができる。
三次元的拡がりを有するので被反応物と電極活性物質と
が接触する機会が増大して電流効率の向上及び摺電圧の
低下に寄与することができる。
第２に電着層に粒子を含有させているため多孔度を調整
しガス抜けの度合等を制御できるので用途により合致し
た装置を容易に製造することができる。
しガス抜けの度合等を制御できるので用途により合致し
た装置を容易に製造することができる。
第３に電着により基材上により緻密に二酸化鉛の層を形
成できるので従来のホットプレス法等で形成した二酸化
鉛触媒層よりも強度が大きくなり、しかも電解電圧を低
くすることができる。
成できるので従来のホットプレス法等で形成した二酸化
鉛触媒層よりも強度が大きくなり、しかも電解電圧を低
くすることができる。
Claims (17)
- （１）β−二酸化鉛粉末を含む微粒子を分散させた二酸
化鉛電着層から成る電極触媒。 - （２）微粒子がβ−二酸化鉛粉末と電解助触媒粒子の混
合物である特許請求の範囲第１項に記載の電極触媒。 - （３）電解助触媒が、ＰＴＦＥ、寒天、ゼラチン、パー
フロロイオン交換樹脂、フッ化カーボン、カーボン並び
にチタン、ジルコニウム、ニオブ、タンタルの１種又は
２種以上の酸化物から成る群から選択される１種又は２
種以上である特許請求の範囲第２項に記載の電極触媒。 - （４）分散粒子が二酸化鉛電着層全体の５〜７０重量％
である特許請求の範囲第１項から第３項までのいずれか
に記載の電極触媒。 - （５）電着用基材上にβ−二酸化鉛粉末を含む微粒子を
分散させた二酸化鉛電着層を形成して成る電極触媒。 - （６）微粒子がβ−二酸化鉛粉末と電解助触媒粒子の混
合物である特許請求の範囲第５項に記載の電極触媒。 - （７）電解助触媒が、ＰＴＦＥ、寒天、ゼラチン、パー
フロロイオン交換樹脂、フッ化カーボン、カーボン並び
にチタン、ジルコニウム、ニオブ、タンタルの１種又は
２種以上の酸化物から成る群から選択される１種又は２
種以上である特許請求の範囲第６項に記載の電極触媒。 - （８）分散粒子が二酸化鉛電着層全体の５〜７０重量％
である特許請求の範囲第５項から第７項までのいずれか
に記載の電極触媒。 - （９）電着用基材がフッ素系イオン交換膜である特許請
求の範囲第５項から第８項までのいずれかに記載の電極
触媒。 - （１０）フッ素系イオン交換膜の表面の二酸化鉛電着層
側に二酸化鉛付着層が形成されている特許請求の範囲第
９項に記載の電極触媒。 - （１１）電着用基材が集電体である特許請求の範囲第５
項から第８項までのいずれかに記載の電極触媒。 - （１２）電着用基材が電着層成長用の核である特許請求
の範囲第５項から第８項までのいずれかに記載の電極触
媒。 - （１３）電着用基材を、β−二酸化鉛粉末を含む微粒子
を懸濁させた硝酸鉛水溶液中で電解処理し、前記電着基
材上に前記β−二酸化鉛粉末を含む微粒子を分散させた
二酸化鉛電着層を形成し、その後該二酸化鉛電着層を前
記電着用基材から分離することから成る二酸化鉛電極触
媒の製造方法。 - （１４）電着用基材を、β−二酸化鉛粉末を含む微粒子
を懸濁させた硝酸鉛水溶液中で電解処理し、前記電着基
材上に前記β−二酸化鉛粉末を含む微粒子を分散させた
二酸化鉛電着層を形成することから成る二酸化鉛電極触
媒の製造方法。 - （１５）電着用基材がフッ素系イオン交換膜である特許
請求の範囲第１４項に記載の電極触媒の製造方法。 - （１６）電着用基材が集電体である特許請求の範囲第１
４項に記載の電極触媒の製造方法。 - （１７）電着用基材が電着層成長用の核である特許請求
の範囲第１４項に記載の電極触媒の製造方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62297673A JPH01139785A (ja) | 1987-11-27 | 1987-11-27 | 電極触媒及びその製造方法 |
| KR1019880015545A KR910001140B1 (ko) | 1987-11-27 | 1988-11-25 | 전극촉매 및 그 제조방법 |
| US07/276,703 US4927800A (en) | 1987-11-27 | 1988-11-28 | Electrode catalyst and method for production thereof |
| EP88830505A EP0319489B1 (en) | 1987-11-27 | 1988-11-28 | Electrode catalyst and method for production thereof |
| DE8888830505T DE3874495T2 (de) | 1987-11-27 | 1988-11-28 | Elektrodenkatalysator und dessen herstellungsverfahren. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62297673A JPH01139785A (ja) | 1987-11-27 | 1987-11-27 | 電極触媒及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01139785A true JPH01139785A (ja) | 1989-06-01 |
| JPH0581677B2 JPH0581677B2 (ja) | 1993-11-15 |
Family
ID=17849656
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62297673A Granted JPH01139785A (ja) | 1987-11-27 | 1987-11-27 | 電極触媒及びその製造方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4927800A (ja) |
| EP (1) | EP0319489B1 (ja) |
| JP (1) | JPH01139785A (ja) |
| KR (1) | KR910001140B1 (ja) |
| DE (1) | DE3874495T2 (ja) |
Cited By (4)
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