JPS6021232B2 - 耐久性を有する電解用電極及びその製造方法 - Google Patents
耐久性を有する電解用電極及びその製造方法Info
- Publication number
- JPS6021232B2 JPS6021232B2 JP56074296A JP7429681A JPS6021232B2 JP S6021232 B2 JPS6021232 B2 JP S6021232B2 JP 56074296 A JP56074296 A JP 56074296A JP 7429681 A JP7429681 A JP 7429681A JP S6021232 B2 JPS6021232 B2 JP S6021232B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- oxide
- coating
- titanium
- intermediate layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B11/00—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B11/00—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for
- C25B11/04—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for characterised by the material
- C25B11/051—Electrodes formed of electrocatalysts on a substrate or carrier
- C25B11/073—Electrodes formed of electrocatalysts on a substrate or carrier characterised by the electrocatalyst material
- C25B11/091—Electrodes formed of electrocatalysts on a substrate or carrier characterised by the electrocatalyst material consisting of at least one catalytic element and at least one catalytic compound; consisting of two or more catalytic elements or catalytic compounds
- C25B11/093—Electrodes formed of electrocatalysts on a substrate or carrier characterised by the electrocatalyst material consisting of at least one catalytic element and at least one catalytic compound; consisting of two or more catalytic elements or catalytic compounds at least one noble metal or noble metal oxide and at least one non-noble metal oxide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25C7/00—Constructional parts, or assemblies thereof, of cells; Servicing or operating of cells
- C25C7/02—Electrodes; Connections thereof
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は電解用電極に関するものであり、特に陽極に酸
素発生を伴うような水溶液等の電極において、綴れた耐
久性を有する電解用電極に関する。
素発生を伴うような水溶液等の電極において、綴れた耐
久性を有する電解用電極に関する。
従来から、チタン等の弁金属を基体とする電解用電極は
、優れた不落性金属電極として、種々の電気化学の分野
で用いられ、特に食塩電解工業における塩素発生陽極と
して広く実用化されている。
、優れた不落性金属電極として、種々の電気化学の分野
で用いられ、特に食塩電解工業における塩素発生陽極と
して広く実用化されている。
本明細書で弁金属とは、チタン、タンタル、ニオブ、ジ
ルコニウム、ハフニウム、バナジン、モリブデン、タン
グステンを言う。
ルコニウム、ハフニウム、バナジン、モリブデン、タン
グステンを言う。
該金属電極は、金属チタン上に白金族金属やその酸化物
に代表される種々の電気化学的に活性な物質を被覆した
もので、例えば持公昭46一21884号、特公昭48
−3954号各公報に記載のものとして知られ、これら
の電極は塩素発生用電極として、長期間低い塩素過電圧
を保持し得るものである。
に代表される種々の電気化学的に活性な物質を被覆した
もので、例えば持公昭46一21884号、特公昭48
−3954号各公報に記載のものとして知られ、これら
の電極は塩素発生用電極として、長期間低い塩素過電圧
を保持し得るものである。
しかし、該金属電極を酸素発生用又は酸素発生を伴うよ
うな電解に陽極として適用すると、陽極過電圧が次第に
上昇し、極端な場合には、陽極が完全に不轍態化とし電
解の続行が不可能になるという困難な問題が生ずる。こ
のような陽極の不鰯態化現象は、酸化物電極被覆物質自
体からの酸素や、電極被覆を拡散透過して来る酸素や電
解液との反応によって、基体チタンが酸化され不良導電
性チタン酸化物を形成することが主要な原因であると考
えられる。更に該不良導電性酸化物は、基体と電極被覆
の界面で形成されるため、電極被覆の基体への密着を損
い、電極被覆の剥離を来たし、遂には電極を破壊するな
どの危険を生ずる。陽極生成物が酸素であるか、或いは
副反応として陽極に酸素が発生する電解プロセスとして
、例えば硫酸浴、硝酸浴及びアルカリ裕等を使用しての
電解や、クロム、銅、亜鉛等の電解採取及び、種々の電
気メッキ、或いは希薄塩水、海水、塩酸等の電解、及び
クロレート製造電解等、多くの工業上重要な分野である
。しかしながら、これまで前記した困難な問題が、これ
らの分野での金属電極を使用する大きな障害となってい
た。
うな電解に陽極として適用すると、陽極過電圧が次第に
上昇し、極端な場合には、陽極が完全に不轍態化とし電
解の続行が不可能になるという困難な問題が生ずる。こ
のような陽極の不鰯態化現象は、酸化物電極被覆物質自
体からの酸素や、電極被覆を拡散透過して来る酸素や電
解液との反応によって、基体チタンが酸化され不良導電
性チタン酸化物を形成することが主要な原因であると考
えられる。更に該不良導電性酸化物は、基体と電極被覆
の界面で形成されるため、電極被覆の基体への密着を損
い、電極被覆の剥離を来たし、遂には電極を破壊するな
どの危険を生ずる。陽極生成物が酸素であるか、或いは
副反応として陽極に酸素が発生する電解プロセスとして
、例えば硫酸浴、硝酸浴及びアルカリ裕等を使用しての
電解や、クロム、銅、亜鉛等の電解採取及び、種々の電
気メッキ、或いは希薄塩水、海水、塩酸等の電解、及び
クロレート製造電解等、多くの工業上重要な分野である
。しかしながら、これまで前記した困難な問題が、これ
らの分野での金属電極を使用する大きな障害となってい
た。
従来、かかる困難を克服するものとして電導性基体と電
極被覆との中間に、白金−イリジウム合金やコバルト、
マンガン、パラジウム、鉛、白金の酸化物からなる障壁
層を設けて酸素の浸透による電極の不働態化を防止する
手段が知られている(侍公昭51一1942叫号参照)
。
極被覆との中間に、白金−イリジウム合金やコバルト、
マンガン、パラジウム、鉛、白金の酸化物からなる障壁
層を設けて酸素の浸透による電極の不働態化を防止する
手段が知られている(侍公昭51一1942叫号参照)
。
しかし、これらの中間障壁層を構成する物質は、電解時
に酸素の拡散透過をある程度防止できるものの、それ自
体がかなりの電気化学的活性を有し、電極被覆を透過し
て来る電解液と反応して、中間障壁層表面でガス等の電
解生成物が発生し、該生成物の物理的、化学的作用によ
り電極被覆の密着が損われ、電極被覆物質の寿命以前に
電極被覆が剥離脱落するおそれがあり、また、耐食性に
問題がある等、新たな問題を生じ、尚十分な耐久性が縛
られなかった。
に酸素の拡散透過をある程度防止できるものの、それ自
体がかなりの電気化学的活性を有し、電極被覆を透過し
て来る電解液と反応して、中間障壁層表面でガス等の電
解生成物が発生し、該生成物の物理的、化学的作用によ
り電極被覆の密着が損われ、電極被覆物質の寿命以前に
電極被覆が剥離脱落するおそれがあり、また、耐食性に
問題がある等、新たな問題を生じ、尚十分な耐久性が縛
られなかった。
また、チタン等の酸化物層と白金族金属又はその酸化物
の層を積層被覆した、特公昭49一48072号公報に
記載の電極も知られているが、該記載の電極は、酸素発
生電解に用いると同様に不働態化が進行する問題があっ
た。
の層を積層被覆した、特公昭49一48072号公報に
記載の電極も知られているが、該記載の電極は、酸素発
生電解に用いると同様に不働態化が進行する問題があっ
た。
本発明は叙上の問題を解決するためになされたもので、
本発明の目的は、前記の如き、酸素発生を伴う電解に使
用するのに特に適した耐不働態化性を有し、十分な耐久
性を有する電極及びその製造方法を提供することにある
。
本発明の目的は、前記の如き、酸素発生を伴う電解に使
用するのに特に適した耐不働態化性を有し、十分な耐久
性を有する電極及びその製造方法を提供することにある
。
本発明は、チタン又はチタン基合金を電極基体とし、白
金族金属を含む金属酸化物よりなる電極被覆を有し、該
基体と被覆との間に、タンタル及びノ又はニオブの導電
性酸化物よりなる中間層を金属去勢算で0.001〜1
多/での薄さに設け、基体表面に生成するチタン酸化物
に導電性を付与してなる電解用電極及びその製造方法を
特徴とするものである。
金族金属を含む金属酸化物よりなる電極被覆を有し、該
基体と被覆との間に、タンタル及びノ又はニオブの導電
性酸化物よりなる中間層を金属去勢算で0.001〜1
多/での薄さに設け、基体表面に生成するチタン酸化物
に導電性を付与してなる電解用電極及びその製造方法を
特徴とするものである。
以下金属酸化物、その他金属化合物の量はすべて金属換
算量で表わす。本発明における該中間層は、耐食性かつ
電気化学的に不活性でチタンを基体とする電極の基体を
保護し、電極の不働態化を防止する機能を主に有するが
、併せて基体と電極被覆との強固な結合をもたらす作用
をも有するものである。
算量で表わす。本発明における該中間層は、耐食性かつ
電気化学的に不活性でチタンを基体とする電極の基体を
保護し、電極の不働態化を防止する機能を主に有するが
、併せて基体と電極被覆との強固な結合をもたらす作用
をも有するものである。
従って、本発明により、従釆困難とされていた酸素発生
電解用または副反応として酸素を発生する電解用の電極
として、十分な耐久性を以つて使用し得る電解用電極が
得られる。本発明における電極基体は、チタン又はチタ
ン基体金が用いられ、従釆から通常用いられている金属
チタン又はTi−Ta−Nb、Ti−Pd等のチタン基
合金が好適である。
電解用または副反応として酸素を発生する電解用の電極
として、十分な耐久性を以つて使用し得る電解用電極が
得られる。本発明における電極基体は、チタン又はチタ
ン基体金が用いられ、従釆から通常用いられている金属
チタン又はTi−Ta−Nb、Ti−Pd等のチタン基
合金が好適である。
また、該基体の形状は、板、有孔板、棒状体、網状体等
、所望のものとすることができる。次に、5価の原子価
数をとるタンタル及び/又はニオブの導電性酸化物より
なる中間層を0.001〜1夕/〆の薄さに該基体上に
被覆する。
、所望のものとすることができる。次に、5価の原子価
数をとるタンタル及び/又はニオブの導電性酸化物より
なる中間層を0.001〜1夕/〆の薄さに該基体上に
被覆する。
本発明は、後に詳述するように、特に該薄い中間層をチ
タン基体と金属酸化物よりなる電極被覆との間に設ける
ことにより、酸素発生を伴う電解の陽極用として、はじ
めて、十分な耐久性を以つて実用に耐える電極が得られ
るという新たな知見に基いてなされたものである。
タン基体と金属酸化物よりなる電極被覆との間に設ける
ことにより、酸素発生を伴う電解の陽極用として、はじ
めて、十分な耐久性を以つて実用に耐える電極が得られ
るという新たな知見に基いてなされたものである。
本発明において、該中間層の被覆童(厚さ)は、重要な
意義を有し、0.001〜1夕/めの範囲とする必要が
ある。
意義を有し、0.001〜1夕/めの範囲とする必要が
ある。
該範囲の量より少し、場合は中間層を設ける効果が殆ん
ど見られず、また該範囲の量を越えて、従釆知られてい
るような通常の量、例えば特公昭49一巡072号公報
に示されている5.6夕〜35夕/あの厚さでは弁金属
酸化物層自体が不導体層化し、電極として不働態化して
しまうので、本発明の効果が十分得られなくなる。該中
間層物質として、Ta205、Nb2Qおよび両者の混
合酸化物が特に本発明の目的達成に適し、優れた効果を
奏することが確認された。
ど見られず、また該範囲の量を越えて、従釆知られてい
るような通常の量、例えば特公昭49一巡072号公報
に示されている5.6夕〜35夕/あの厚さでは弁金属
酸化物層自体が不導体層化し、電極として不働態化して
しまうので、本発明の効果が十分得られなくなる。該中
間層物質として、Ta205、Nb2Qおよび両者の混
合酸化物が特に本発明の目的達成に適し、優れた効果を
奏することが確認された。
これらの中間層物質は、金属酸化物TもQ、NQ05と
して表現されるが、実際の被覆としては非化学量論的又
は格子欠陥を有する導電性酸化物を主体とするものであ
り、本発明においては、それらを含むものである。該中
間層を形成する方法としては、該中間層成分金属の塩を
含む溶液を塗布加熱して酸化物とする熱分解法が好適で
あり、導電i性酸化物の繊密な被覆を形成できるもので
あれば、他のいずれの手段も適用できる。
して表現されるが、実際の被覆としては非化学量論的又
は格子欠陥を有する導電性酸化物を主体とするものであ
り、本発明においては、それらを含むものである。該中
間層を形成する方法としては、該中間層成分金属の塩を
含む溶液を塗布加熱して酸化物とする熱分解法が好適で
あり、導電i性酸化物の繊密な被覆を形成できるもので
あれば、他のいずれの手段も適用できる。
次に、該中間層を被覆した基体上に、電気化学的に活性
を有する電極被覆層を設ける。
を有する電極被覆層を設ける。
該電極被覆物質は、電気化学特性及び耐久性等に優れた
金属酸化物が好適であり、適用する電解反応によってそ
れら種々のものから適宜選定することができる。本発明
者らは、前記した酸素発生を伴う電解に通したものとし
て、白金族金属酸化物又は該酸化物と弁金属酸化物との
混合酸化物が特に好適であることを見し、出した。それ
らの代表的な例として、イリジウム酸化物、イリジウム
酸化物−ルテニウム酸化物、イリジウム酸化物ーチタン
酸化物、イリジウム酸化物−タンタル酸化物、ルテニウ
ム酸化物ーチタン酸化物、イリジウム酸化物一ルテニウ
ム酸化物−タンタル酸化物、ルテニウム酸化物−イリジ
ウム酸化物−チタン酸化物等がある。該電極被覆の形成
方法は特に限定されず、従来から用いられている熱分解
法、電気化学的酸化法、粉末焼綾法等、公3句の種々の
手段を適用できるが、とりわけ、前記した特公昭48一
3954号公報及び特公昭46一21884号公報に詳
細に記載されている様な熱分解法が好適である。
金属酸化物が好適であり、適用する電解反応によってそ
れら種々のものから適宜選定することができる。本発明
者らは、前記した酸素発生を伴う電解に通したものとし
て、白金族金属酸化物又は該酸化物と弁金属酸化物との
混合酸化物が特に好適であることを見し、出した。それ
らの代表的な例として、イリジウム酸化物、イリジウム
酸化物−ルテニウム酸化物、イリジウム酸化物ーチタン
酸化物、イリジウム酸化物−タンタル酸化物、ルテニウ
ム酸化物ーチタン酸化物、イリジウム酸化物一ルテニウ
ム酸化物−タンタル酸化物、ルテニウム酸化物−イリジ
ウム酸化物−チタン酸化物等がある。該電極被覆の形成
方法は特に限定されず、従来から用いられている熱分解
法、電気化学的酸化法、粉末焼綾法等、公3句の種々の
手段を適用できるが、とりわけ、前記した特公昭48一
3954号公報及び特公昭46一21884号公報に詳
細に記載されている様な熱分解法が好適である。
本発明において、何故前記のようにチタン基体と金属酸
化物よりなる電極被覆との間に、5価の原子価数をとる
弁金属の導電性酸化物よりなる中間層を0.001〜1
夕/枕の薄さに設けることにより、前記したような優れ
た効果がもたらされるのか理論的に必ずしも明らかでは
ないが、大略次のような理由によるものと考えられる。
化物よりなる電極被覆との間に、5価の原子価数をとる
弁金属の導電性酸化物よりなる中間層を0.001〜1
夕/枕の薄さに設けることにより、前記したような優れ
た効果がもたらされるのか理論的に必ずしも明らかでは
ないが、大略次のような理由によるものと考えられる。
即ち、チタン等を基体とする電極の不働態化は、前記し
たように、基体チタンが酸化されて表面に不良導電性チ
タン酸化物Ti02を形成することが主な原因とされる
。従って、該不働態化を防止するには、先ず被覆障壁層
によってチタン酸化物の生成をできるだけ防止すること
が第1の要件である。
たように、基体チタンが酸化されて表面に不良導電性チ
タン酸化物Ti02を形成することが主な原因とされる
。従って、該不働態化を防止するには、先ず被覆障壁層
によってチタン酸化物の生成をできるだけ防止すること
が第1の要件である。
しかしながら、電極の製造過程には、通常、電極被覆を
酸素含有高温雰囲気中で加熱焼成して形成する工程を含
むものであり、多少なりともチタン基体表面にチタン酸
化物が形成される。
酸素含有高温雰囲気中で加熱焼成して形成する工程を含
むものであり、多少なりともチタン基体表面にチタン酸
化物が形成される。
また、電極を水溶液中等で陽極として電解に用いる際、
該陽極基体は、電極被覆孔等から浸透して来る電解液と
共に激しい酸化条件下に置かれ、更には金属酸化物より
なる陽極被覆中の酸素によっても酸化される可能性があ
り、いずれにしても、チタン酸化物の形成を完全に防止
することは至難である。従って、該形成することの避け
難いチタン酸化物の導電性を何らかの手段で確保するこ
とが第2の要件である。
該陽極基体は、電極被覆孔等から浸透して来る電解液と
共に激しい酸化条件下に置かれ、更には金属酸化物より
なる陽極被覆中の酸素によっても酸化される可能性があ
り、いずれにしても、チタン酸化物の形成を完全に防止
することは至難である。従って、該形成することの避け
難いチタン酸化物の導電性を何らかの手段で確保するこ
とが第2の要件である。
本発明は、前記の中間層を0.001〜1夕/〆の薄さ
に設けることにより、上記不働態化を防止するための第
1および第2の要件を十分に満足するものである。即ち
、繊密な弁金属酸化物によりなる中間層被覆により、基
体を酸化から保護し、チタン酸化物の生成が可及的に少
なくなり、併せて、電極製造時及び電解使用時に形成さ
れるチタン酸化物が、Ti02結晶格子中に、該中間層
物質からの5価の原子価数をとる弁金属Me5十の拡散
又は置換によって半導体化し、十分な導函性が付与され
る。TiQ結晶中のチタンは4価のTi4十であり、5
価のMe5十が添加されることにより、導電率が増加さ
れるもので、これらの現象は一般にn価の状態で結晶を
構成する金属酸化物の金属を、n+1価の金属元素によ
り一部置換するとn十1価元素は結晶場においてドナー
準位を形成し、n型半導体としての性質を示すようにな
るという、原子価制御原理に則したものと考えられる。
更に該中間層質は、元来不良導体である弁金属酸化物で
あるため、電極基体及び電極被覆との両界面では、原子
の拡散、岡溶化等により導磁性は維持されるが、従釆の
被覆量では中心部が不導体金属酸化物となり、不働態化
が進む現象がみられることを突き止めた。本発明者らは
、この新たな知見に基いて、該中間層を従来のものより
はるかに薄くすることによって、この中間層被覆自体の
不轍態化問題を併せて解決したものである。更に加えて
、中間層物質のTa205やNb205は金属チタンと
の密着性が良く、またTi02や電極被覆金属酸化物、
例えばlr02、RN02、1の2十Ta205と容易
に固溶体を形成するので、基体と電極被覆と良く結合し
、電極被覆を強固に基体に密着させ、電極の耐久性を増
す効果を有するためと考えられる。以下、本発明を実施
例により具体的に示すが、本発明はこれらに限定される
ものではない。
に設けることにより、上記不働態化を防止するための第
1および第2の要件を十分に満足するものである。即ち
、繊密な弁金属酸化物によりなる中間層被覆により、基
体を酸化から保護し、チタン酸化物の生成が可及的に少
なくなり、併せて、電極製造時及び電解使用時に形成さ
れるチタン酸化物が、Ti02結晶格子中に、該中間層
物質からの5価の原子価数をとる弁金属Me5十の拡散
又は置換によって半導体化し、十分な導函性が付与され
る。TiQ結晶中のチタンは4価のTi4十であり、5
価のMe5十が添加されることにより、導電率が増加さ
れるもので、これらの現象は一般にn価の状態で結晶を
構成する金属酸化物の金属を、n+1価の金属元素によ
り一部置換するとn十1価元素は結晶場においてドナー
準位を形成し、n型半導体としての性質を示すようにな
るという、原子価制御原理に則したものと考えられる。
更に該中間層質は、元来不良導体である弁金属酸化物で
あるため、電極基体及び電極被覆との両界面では、原子
の拡散、岡溶化等により導磁性は維持されるが、従釆の
被覆量では中心部が不導体金属酸化物となり、不働態化
が進む現象がみられることを突き止めた。本発明者らは
、この新たな知見に基いて、該中間層を従来のものより
はるかに薄くすることによって、この中間層被覆自体の
不轍態化問題を併せて解決したものである。更に加えて
、中間層物質のTa205やNb205は金属チタンと
の密着性が良く、またTi02や電極被覆金属酸化物、
例えばlr02、RN02、1の2十Ta205と容易
に固溶体を形成するので、基体と電極被覆と良く結合し
、電極被覆を強固に基体に密着させ、電極の耐久性を増
す効果を有するためと考えられる。以下、本発明を実施
例により具体的に示すが、本発明はこれらに限定される
ものではない。
実史例 1厚さ1.5柳の市販チタン板をアセトンによ
り脱脂後、105℃で20%塩酸水溶液によりエッチン
グし電極基体とした。
り脱脂後、105℃で20%塩酸水溶液によりエッチン
グし電極基体とした。
次いで、該基体上に10夕/そのタンタルを含む五塩化
タンタルの10%塩酸水溶液を塗布し、乾燥後、450
℃に保持したマッフル炉中でlq分間擁成し、0.05
夕/あのタンタル酸化物よりなる中間層を被覆した。次
に、90夕/その塩化イリジウムおよび210タ′その
塩化チタンのブタ/ール溶液をその上に塗布し、500
℃に保持したマッフル炉中で10分間焼成した。
タンタルの10%塩酸水溶液を塗布し、乾燥後、450
℃に保持したマッフル炉中でlq分間擁成し、0.05
夕/あのタンタル酸化物よりなる中間層を被覆した。次
に、90夕/その塩化イリジウムおよび210タ′その
塩化チタンのブタ/ール溶液をその上に塗布し、500
℃に保持したマッフル炉中で10分間焼成した。
この操作を3回繰り返し、イリジウムとチタンの浪合酸
化物を電極被覆とする電極を作成した。この電極を、6
0℃、150夕/そ硫酸電解液中で陽極として用い、陰
極として黒鉛板を用いて100A′d〆の電流密度で電
解し、電極の耐久性を加速試験した結果、6虫時間安定
した使用に耐えた。これに対し、比較として上記中間層
を設けずに同様に作成した電極は41時間で不働態化し
、寿命に達した。更に上記中間層として、5夕/めの厚
さのTも05を設けて同様に作成した電極は4袖時間で
不鰯態化し、寿命に達した。以上の結果から、本発明の
電極は耐不轍機化性、及び耐久性が大幅に向上され、酸
素発生を伴う電解の陽極として十分実用できることが判
明した。施例 2 各種の電極基体、中間層及び電極被覆につき、雄例1と
同様にして作成した本発明による電、及び対応の比較電
極について、実施例1に記の耐久性加速試験を行った。
化物を電極被覆とする電極を作成した。この電極を、6
0℃、150夕/そ硫酸電解液中で陽極として用い、陰
極として黒鉛板を用いて100A′d〆の電流密度で電
解し、電極の耐久性を加速試験した結果、6虫時間安定
した使用に耐えた。これに対し、比較として上記中間層
を設けずに同様に作成した電極は41時間で不働態化し
、寿命に達した。更に上記中間層として、5夕/めの厚
さのTも05を設けて同様に作成した電極は4袖時間で
不鰯態化し、寿命に達した。以上の結果から、本発明の
電極は耐不轍機化性、及び耐久性が大幅に向上され、酸
素発生を伴う電解の陽極として十分実用できることが判
明した。施例 2 各種の電極基体、中間層及び電極被覆につき、雄例1と
同様にして作成した本発明による電、及び対応の比較電
極について、実施例1に記の耐久性加速試験を行った。
その結果を表一1に示す。表−1
(注1)比較例Aはいずれも対応する電極の中間層を有
しない電極の寿命(注2)比較例Bは対応する中間層の
被覆を本発明の範囲以上の従来量とした電極の寿命(注
3)Ta205−Nb205の金属モル比は50:50
表一1の結果から明らかなように、本発明により中間層
を薄く設けた電極は、中間層を設けなかった比較の電極
及び中間層を従来の量設けた比較の電極に比べ、電極寿
命が約40%以上2倍近くに増加し、耐久性が著しく改
善され、本発明による電極が酸素発生を伴う電解の陽極
として優れたものであることが確認された。
しない電極の寿命(注2)比較例Bは対応する中間層の
被覆を本発明の範囲以上の従来量とした電極の寿命(注
3)Ta205−Nb205の金属モル比は50:50
表一1の結果から明らかなように、本発明により中間層
を薄く設けた電極は、中間層を設けなかった比較の電極
及び中間層を従来の量設けた比較の電極に比べ、電極寿
命が約40%以上2倍近くに増加し、耐久性が著しく改
善され、本発明による電極が酸素発生を伴う電解の陽極
として優れたものであることが確認された。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 チタン又はチタン基合金を電極基体とし、金属酸化
物よりなる電極被覆を有する電極において、該基体と該
被覆との間にタンタル及び/又はニオブの導電性酸化物
よりなる中間層を金属換算で0.001〜1g/m^2
の薄さに設け、基体表面に生成するチタン酸化物に導電
性を付与したことを特徴とする酸素発生を伴う電解に耐
久性を有する電解用電極。 2 弛タン基合金がTi−3Ta−3Nbである特許請
求の範囲第1項の電極。 3 中間層がTa_2O_5よりなる特許請求の範囲第
1項の電極。 4 中間層がNb_2O_5よりなる特許請求の範囲第
1項の電極。 5 中間層がTa_2O_5とNb_2O_5の混合酸
化物よりなる特許請求の範囲第1項の電極。 6 電極被覆が白金族金属酸化物よりなる特許請求の範
囲第1項の電極。 7 電極被覆が白金族金属酸化物と弁金属酸化物の混合
酸化物よりなる特許請求の範囲第1項の電極。 8 電極被覆がIrO_2よりなる特許請求の範囲第1
項の電極。 9 電極被覆がIrO_2とTiO_2との混合酸化物
よるなる特許請求の範囲第1項の電極。 10 電極被覆がIrO_2とTa_2O_5との混合
酸化物よりなる特許請求の範囲第1項の電極。 11 電極被覆がRuO_2とTiO_2との混合酸化
物よりなる特許請求の範囲第1項の電極。 12 電極被覆がRuO_2とIrO_2との混合酸化
物よりなる特許請求の範囲第1項の電極。 13 電極被覆がRuO_2、IrO_2及びTa_2
O_5の混合酸化物よりなる特許請求の範囲第1項の電
極。 14 電極被覆がRuO_2、IrO_2及びTiO_
2の混合酸化物よりなる特許請求の範囲第1項の電極。 15 チタン又はチタン基合金を電極基体とし、その上
にタンタル及び/又はニオブの導電性酸化物を金属換算
で0.001〜1g/m^2の薄さに熱分解法により被
覆して中間層を形成し、次いで白金族金属酸化物又は白
金族金属と弁金属の混合酸化物よりなる電極被覆を形成
してなり、基体表面に生成するチタン酸化物に導電性を
付与することを特徴とする酸素発生を伴う電解に耐久性
を有する電解用電極の製造方法。16 電極被覆の形成
を熱分解法で行う特許請求の範囲第15項の方法。
Priority Applications (13)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56074296A JPS6021232B2 (ja) | 1981-05-19 | 1981-05-19 | 耐久性を有する電解用電極及びその製造方法 |
| GB8210639A GB2099019B (en) | 1981-05-19 | 1982-04-13 | Electrolytic electrode having high durability |
| KR8201722A KR850001740B1 (ko) | 1981-05-19 | 1982-04-19 | 내구성을 가진 전해용 전극 및 그 제조방법 |
| PH27172A PH17186A (en) | 1981-05-19 | 1982-04-22 | Electrode having high durability and process for the production of same |
| CA000402407A CA1204705A (en) | 1981-05-19 | 1982-05-06 | Titanium base electrode with barrier layer of tantalum or niobium oxide |
| IT48433/82A IT1157202B (it) | 1981-05-19 | 1982-05-17 | Elettrodo elettrolitico di elevata durata e procedimento per produrlo |
| SE8203139A SE448000B (sv) | 1981-05-19 | 1982-05-18 | Elektrolyselektrod samt anvendning av densamma |
| DE3219003A DE3219003A1 (de) | 1981-05-19 | 1982-05-19 | Elektrolytische elektrode mit hoher lebensdauer und verfahren zur herstellung derselben |
| FR8208823A FR2506342B1 (fr) | 1981-05-19 | 1982-05-19 | Electrode d'electrolyse ayant une grande durabilite et procede pour sa production |
| US06/379,699 US4469581A (en) | 1981-05-19 | 1982-05-19 | Electrolytic electrode having high durability |
| IN563/CAL/82A IN156379B (ja) | 1981-05-19 | 1982-05-20 | |
| US06/532,625 US4468416A (en) | 1981-05-19 | 1983-09-15 | Electrolytic electrodes having high durability and process for the production of same |
| MY880/85A MY8500880A (en) | 1981-05-19 | 1985-12-30 | Electrolytic electrode having high durability and process for the production of same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56074296A JPS6021232B2 (ja) | 1981-05-19 | 1981-05-19 | 耐久性を有する電解用電極及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57192281A JPS57192281A (en) | 1982-11-26 |
| JPS6021232B2 true JPS6021232B2 (ja) | 1985-05-25 |
Family
ID=13543027
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56074296A Expired JPS6021232B2 (ja) | 1981-05-19 | 1981-05-19 | 耐久性を有する電解用電極及びその製造方法 |
Country Status (12)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US4469581A (ja) |
| JP (1) | JPS6021232B2 (ja) |
| KR (1) | KR850001740B1 (ja) |
| CA (1) | CA1204705A (ja) |
| DE (1) | DE3219003A1 (ja) |
| FR (1) | FR2506342B1 (ja) |
| GB (1) | GB2099019B (ja) |
| IN (1) | IN156379B (ja) |
| IT (1) | IT1157202B (ja) |
| MY (1) | MY8500880A (ja) |
| PH (1) | PH17186A (ja) |
| SE (1) | SE448000B (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62189028U (ja) * | 1986-05-22 | 1987-12-01 | ||
| JPH06146052A (ja) * | 1992-11-11 | 1994-05-27 | Permelec Electrode Ltd | 金属箔の電解による製造方法 |
| JPH06146051A (ja) * | 1992-11-06 | 1994-05-27 | Permelec Electrode Ltd | 金属箔の電解による製造方法 |
| EP0699780A1 (en) | 1992-03-11 | 1996-03-06 | TDK Corporation | Oxygen generating electrode |
| EP2107136A2 (en) | 2008-03-31 | 2009-10-07 | Permelec Electrode Ltd. | Manufacturing process of electrodes for electrolysis |
| EP2107137A1 (en) | 2008-03-31 | 2009-10-07 | Permelec Electrode Ltd. | Manufacturing process of electrodes for electrolysis |
| JP2013544957A (ja) * | 2010-09-24 | 2013-12-19 | デット ノルスケ ベリタス エーエス | 二酸化炭素の電気化学的還元のための方法および装置 |
| US10487396B2 (en) | 2014-05-29 | 2019-11-26 | Techwin Co., Ltd. | Diamond electrode and method of manufacturing the same |
Families Citing this family (36)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6022074B2 (ja) * | 1982-08-26 | 1985-05-30 | ペルメレツク電極株式会社 | 耐久性を有する電解用電極及びその製造方法 |
| JPS6022075B2 (ja) * | 1983-01-31 | 1985-05-30 | ペルメレック電極株式会社 | 耐久性を有する電解用電極及びその製造方法 |
| FR2596776B1 (fr) * | 1986-04-03 | 1988-06-03 | Atochem | Cathode pour electrolyse et un procede de fabrication de ladite cathode |
| JPS63235493A (ja) * | 1987-03-24 | 1988-09-30 | Tdk Corp | 酸素発生用電極及びその製造方法 |
| DE3731285A1 (de) * | 1987-09-17 | 1989-04-06 | Conradty Metallelek | Dimensionsstabile anode, verfahren zu deren herstellung und verwendung derselben |
| JPH01298189A (ja) * | 1988-05-25 | 1989-12-01 | Japan Carlit Co Ltd:The | 電解用電極 |
| JPH0660427B2 (ja) * | 1988-05-31 | 1994-08-10 | ティーディーケイ株式会社 | 酸素発生用電極及びその製造方法 |
| JP2761751B2 (ja) * | 1989-03-20 | 1998-06-04 | ペルメレック電極株式会社 | 耐久性電解用電極及びその製造方法 |
| JP2713788B2 (ja) * | 1989-12-22 | 1998-02-16 | ティーディーケイ株式会社 | 酸素発生用電極及びその製造方法 |
| JP3212327B2 (ja) * | 1991-08-30 | 2001-09-25 | ペルメレック電極株式会社 | 電解用電極 |
| JP3212334B2 (ja) * | 1991-11-28 | 2001-09-25 | ペルメレック電極株式会社 | 電解用電極基体、電解用電極及びそれらの製造方法 |
| EP0593372B1 (en) * | 1992-10-14 | 2001-09-19 | Daiki Engineering Co., Ltd. | Highly durable electrodes for eletrolysis and a method for preparation thereof |
| JPH07316862A (ja) * | 1994-05-27 | 1995-12-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電 極 |
| US5587058A (en) * | 1995-09-21 | 1996-12-24 | Karpov Institute Of Physical Chemicstry | Electrode and method of preparation thereof |
| DE10007480A1 (de) * | 2000-02-18 | 2001-08-23 | Provera Ges Fuer Projektierung | Bipolare Elektrode mit Halbleiterbeschichtung und damit verbundenes Verfahren zur elektrolytischen Wasserspaltung |
| US20050189041A1 (en) * | 2002-08-21 | 2005-09-01 | Mantese Joseph V. | Metal alloys for forming conductive oxide coatings for electrical contacts |
| US20040058205A1 (en) * | 2002-08-21 | 2004-03-25 | Mantese Joseph V. | Metal alloys forming passivating conductive oxides for durable electrical contact surfaces |
| US7575827B2 (en) * | 2002-08-21 | 2009-08-18 | Delphi Technologies, Inc. | Conductive coatings for PEM fuel cell electrodes |
| US20060266648A1 (en) * | 2002-12-17 | 2006-11-30 | King Mackenzie E | Process analyzer for monitoring electrochemical deposition solutions |
| US7258778B2 (en) * | 2003-03-24 | 2007-08-21 | Eltech Systems Corporation | Electrocatalytic coating with lower platinum group metals and electrode made therefrom |
| MY136763A (en) * | 2003-05-15 | 2008-11-28 | Permelec Electrode Ltd | Electrolytic electrode and process of producing the same |
| JP4535822B2 (ja) | 2004-09-28 | 2010-09-01 | ペルメレック電極株式会社 | 導電性ダイヤモンド電極及びその製造方法 |
| EP1896633A2 (en) * | 2005-06-15 | 2008-03-12 | Danfoss A/S | A corrosion resistant object having an outer layer of a precious metal |
| EP1949481A4 (en) * | 2005-10-12 | 2009-10-28 | All My Relations Inc | DEVICE AND METHOD FOR INTERNAL COMBUSTION THROUGH THE USE OF ELECTROLYSIS CELLS |
| EP2047008B1 (en) * | 2006-07-14 | 2017-01-18 | Danfoss A/S | Method for treating titanium objects with a surface layer of mixed tantalum and titanium oxides |
| ITMI20061974A1 (it) * | 2006-10-16 | 2008-04-17 | Industrie De Nora Spa | Anodo per elettrolisi |
| US8221599B2 (en) * | 2009-04-03 | 2012-07-17 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Corrosion-resistant anodes, devices including the anodes, and methods of using the anodes |
| TWI490371B (zh) * | 2009-07-28 | 2015-07-01 | Industrie De Nora Spa | 電解應用上的電極及其製法以及在電極表面上陽極釋氧之電解法和電冶法 |
| US20150053574A1 (en) * | 2012-06-08 | 2015-02-26 | The Doshisha | Metal electrowinning anode and electrowinning method |
| JP2013053348A (ja) * | 2011-09-05 | 2013-03-21 | Omega:Kk | セラミックス電極 |
| CA2891040A1 (en) * | 2011-12-01 | 2013-06-06 | Neohydro Corp. | Direct contact cell |
| CN104220630B (zh) | 2012-02-23 | 2017-03-08 | 特来德斯通技术公司 | 耐腐蚀且导电的金属表面 |
| CN113693954B (zh) * | 2021-09-05 | 2024-02-20 | 诗乐氏实业(深圳)有限公司 | 一种抗菌洗手液 |
| CN114752971B (zh) * | 2022-04-11 | 2023-03-28 | 西安泰金新能科技股份有限公司 | 一种具有高电解耐久性的涂层钛阳极的制备方法 |
| CN115595467A (zh) * | 2022-10-17 | 2023-01-13 | 西安稀有金属材料研究院有限公司(Cn) | 一种耐硝酸腐蚀Ti-Ta-Nb合金及其制备方法 |
| CN120622754A (zh) * | 2025-08-13 | 2025-09-12 | 浙江浙能技术研究院有限公司 | 一种沿海电厂全厂水资源耦合利用系统及工艺方法 |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1195871A (en) * | 1967-02-10 | 1970-06-24 | Chemnor Ag | Improvements in or relating to the Manufacture of Electrodes. |
| US3632495A (en) * | 1969-06-02 | 1972-01-04 | Petrolite Corp | Corrosion test probe assembly |
| GB1327760A (en) * | 1969-12-22 | 1973-08-22 | Imp Metal Ind Kynoch Ltd | Electrodes |
| US3775284A (en) * | 1970-03-23 | 1973-11-27 | J Bennett | Non-passivating barrier layer electrodes |
| US3711385A (en) * | 1970-09-25 | 1973-01-16 | Chemnor Corp | Electrode having platinum metal oxide coating thereon,and method of use thereof |
| IT959730B (it) * | 1972-05-18 | 1973-11-10 | Oronzio De Nura Impianti Elett | Anodo per sviluppo di ossigeno |
| NL161817C (nl) * | 1972-08-03 | Marston Excelsior Ltd | Werkwijze ter vervaardiging van elektrodes. | |
| DE2300422C3 (de) * | 1973-01-05 | 1981-10-15 | Hoechst Ag, 6000 Frankfurt | Verfahren zur Herstellung einer Elektrode |
| US4005003A (en) * | 1975-04-15 | 1977-01-25 | Olin Corporation | Multi-component metal electrode |
| US3950240A (en) * | 1975-05-05 | 1976-04-13 | Hooker Chemicals & Plastics Corporation | Anode for electrolytic processes |
| US4110180A (en) * | 1976-04-28 | 1978-08-29 | Diamond Shamrock Technologies S.A. | Process for electrolysis of bromide containing electrolytes |
| DE2714605A1 (de) * | 1977-04-01 | 1978-10-05 | Sigri Elektrographit Gmbh | Elektrode fuer elektrochemische prozesse |
| US4310391A (en) * | 1979-12-21 | 1982-01-12 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Electrolytic gold plating |
| DE3161802D1 (en) * | 1980-11-26 | 1984-02-02 | Imi Kynoch Ltd | Electrode, method of manufacturing an electrode and electrolytic cell using such an electrode |
-
1981
- 1981-05-19 JP JP56074296A patent/JPS6021232B2/ja not_active Expired
-
1982
- 1982-04-13 GB GB8210639A patent/GB2099019B/en not_active Expired
- 1982-04-19 KR KR8201722A patent/KR850001740B1/ko not_active Expired
- 1982-04-22 PH PH27172A patent/PH17186A/en unknown
- 1982-05-06 CA CA000402407A patent/CA1204705A/en not_active Expired
- 1982-05-17 IT IT48433/82A patent/IT1157202B/it active
- 1982-05-18 SE SE8203139A patent/SE448000B/sv not_active IP Right Cessation
- 1982-05-19 FR FR8208823A patent/FR2506342B1/fr not_active Expired
- 1982-05-19 US US06/379,699 patent/US4469581A/en not_active Expired - Lifetime
- 1982-05-19 DE DE3219003A patent/DE3219003A1/de active Granted
- 1982-05-20 IN IN563/CAL/82A patent/IN156379B/en unknown
-
1983
- 1983-09-15 US US06/532,625 patent/US4468416A/en not_active Expired - Lifetime
-
1985
- 1985-12-30 MY MY880/85A patent/MY8500880A/xx unknown
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62189028U (ja) * | 1986-05-22 | 1987-12-01 | ||
| EP0699780A1 (en) | 1992-03-11 | 1996-03-06 | TDK Corporation | Oxygen generating electrode |
| JPH06146051A (ja) * | 1992-11-06 | 1994-05-27 | Permelec Electrode Ltd | 金属箔の電解による製造方法 |
| JPH06146052A (ja) * | 1992-11-11 | 1994-05-27 | Permelec Electrode Ltd | 金属箔の電解による製造方法 |
| EP2107136A2 (en) | 2008-03-31 | 2009-10-07 | Permelec Electrode Ltd. | Manufacturing process of electrodes for electrolysis |
| EP2107137A1 (en) | 2008-03-31 | 2009-10-07 | Permelec Electrode Ltd. | Manufacturing process of electrodes for electrolysis |
| JP2013544957A (ja) * | 2010-09-24 | 2013-12-19 | デット ノルスケ ベリタス エーエス | 二酸化炭素の電気化学的還元のための方法および装置 |
| US10487396B2 (en) | 2014-05-29 | 2019-11-26 | Techwin Co., Ltd. | Diamond electrode and method of manufacturing the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3219003A1 (de) | 1982-12-09 |
| IT1157202B (it) | 1987-02-11 |
| KR830010221A (ko) | 1983-12-26 |
| JPS57192281A (en) | 1982-11-26 |
| CA1204705A (en) | 1986-05-20 |
| IN156379B (ja) | 1985-07-06 |
| GB2099019B (en) | 1984-05-16 |
| SE8203139L (sv) | 1982-11-20 |
| MY8500880A (en) | 1985-12-31 |
| PH17186A (en) | 1984-06-14 |
| FR2506342B1 (fr) | 1988-06-10 |
| SE448000B (sv) | 1987-01-12 |
| KR850001740B1 (ko) | 1985-12-07 |
| FR2506342A1 (fr) | 1982-11-26 |
| IT8248433A0 (it) | 1982-05-17 |
| DE3219003C2 (ja) | 1988-04-07 |
| US4469581A (en) | 1984-09-04 |
| US4468416A (en) | 1984-08-28 |
| GB2099019A (en) | 1982-12-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR850001740B1 (ko) | 내구성을 가진 전해용 전극 및 그 제조방법 | |
| US4554176A (en) | Durable electrode for electrolysis and process for production thereof | |
| CA1220446A (en) | Electride with intermediate layer containing 1) titanium or tin, 2) tantalum | |
| KR890003861B1 (ko) | 전해 전극 및 그 제조 공정 | |
| JPH0443985B2 (ja) | ||
| JP7094110B2 (ja) | 電解過程のための電極 | |
| CA1259053A (en) | Durable electrode for electrolysis and process for production thereof | |
| JPH025830B2 (ja) | ||
| JPH02179891A (ja) | 酸素発生用陽極 | |
| JPH0631455B2 (ja) | 酸素発生陽極及びその製法 | |
| JPH05230682A (ja) | 電解用電極 | |
| CA1259052A (en) | Durable electrode for electrolysis and process for production thereof | |
| JPS6314885A (ja) | 電解用電極の製造方法 |