Claims (45)
1. ตัวเร่งปฏิกิริยาเชิงไฟฟ้า (electrocatalyst) สำหรับรีดัคชันของออกซิเจน ซึ่งประกอบ รวมด้วยโคบอลท์ และรูธีเนียม ซํลไฟด์ ซึ่งถูกรองรับบนคาร์บอนแบล็คสื่อนำ1. An electrocatalyst for oxygen reduction, consisting of cobalt and ruthenium sulfide, supported on a carbon black conductive medium.
2. ตัวเร่งปฏิกิริยาของข้อถือสิทธิข้อ 1 ซึ่งรูธีเนียมซัลไฟด์ ดังกล่าวถูกรองรับบนตัวรอง รับเฉื่อยต่อการนำอย่างที่เลือกได้ซึ่งประกอบด้วย คาร์บอนซึ่งมีพื้นที่ผิวมากกว่า 120 กรัม/เมตร2. The catalyst of claim 1, in which the aforementioned ruthenium sulfide is supported on a selectively inert conductivity substrate consisting of carbon with a surface area greater than 120 g/m³.
3. ตัวเร่งปฏิกิริยาของข้อถือสิทธิข้อ 2 ซึ่งคาร์บอน ดังกล่าวคือ วัลแคน XC-723. The catalyst for claim 2, whose carbon atom is Vulcan XC-72.
4. ตัวเร่งปฏิกิริยาของข้อถือสิทธิข้อ 1 ซึ่งซัลไฟด์ดังกล่าว คือ RuxSy ถูกรองรับบน คาร์บอน4. The catalyst for claim 1, in which the said disulfide RuxSy is supported on carbon.
5. ตัวเร่งปฏิกิริยาของข้อถือสิทธิข้อ 4 ได้รับโดยการเอิบชุ่มความเปียกส่วนเติมเนื้อยา ของคาร์บอนดังกล่าวด้วยเกลือเครื่องแสดงของรูธีเนียมอย่างที่เลือกได้ซึ่งประกอบรวมด้วยรูธีเนียม คลอไรด์ ระเหยตัวทำละลายและกระทำผลิตภัณฑ์ที่ได้รับภายใต้บรรยากาศของไฮโดรเจน ซัลไฟด์ อย่างที่เลือกได้ถูกเจือจางด้วยแก๊สพาหะที่เฉื่อย5. The catalyst of claim 4 is obtained by wetting the aforementioned carbon dopant with a selective ruthenium salt containing ruthenium chloride, evaporating the solvent, and acting on the obtained product under a selective hydrogen sulfide atmosphere diluted with an inert carrier gas.
6. ตัวเร่งปฏิกิริยาของข้อถือสิทธิข้อ 4 ที่ได้รับโดยการตกตะกอน แอคเควียส ของ รูธีเนียม ออกไซด์ บนคาร์บอนดังกล่าวทำให้แห้งและกระทำกับผลิตภัณฑ์ได้รับภายใต้บรรยากาศ ของไฮโดรเจน ซัลไฟด์ อย่างที่เลือกได้ถูกเจือจางด้วยแก๊สพาหะที่เฉื่อย6. The catalyst of claim 4, obtained by aqueous precipitation of ruthenium oxide on the aforementioned carbon, was dried and the resulting product was reacted with a hydrogen sulfide atmosphere, selectively diluted with an inert carrier gas.
7. ตัวเร่งปฏิกิริยาของข้อถือสิทธิข้อ 1 ซึ่งซัลไฟด์ดังกล่าวมีสูตรทั่วไป RuxMyS, M เป็น โลหะแทรนซิชัน7. The catalyst of claim 1, in which the sulfide has the general formula RuxMyS, M is a transition metal.
8. ตัวเร่งปฏิกิริยาของข้อถือสิทธิข้อ 7 ซึ่งเลือกโลหะ Mดังกล่าวจากกลุ่มซึ่งประกอบ ด้วย Ni, Re, Cr, Mo, Ir.8. The catalyst of claim 7 is selected from a group of metals M consisting of Ni, Re, Cr, Mo, and Ir.
9. ตัวเร่งปฏิกิริยาของข้อถือสิทธิข้อ 1 ซึ่งซัลไฟด์ดังกล่าวคือ RuxCoyS ซึ่งถูกรองรับ บนคาร์บอน9. The catalyst for claim 1, whose disulfide is RuxCoyS, is supported on a carbon atom.
10. ตัวเร่งปฏิกิริยาของข้อถือสิทธิข้อ 9 ซึ่งอัตราส่วนอะตอมของ Ru : Co ถูกประกอบ รวมด้วยระหว่าง 0.2 และ 5 อย่างที่นิยมระหว่าง 2.8 และ 3.210. Catalysts of claim 9 in which the atomic ratio of Ru:Co is incorporated are between 0.2 and 5, with 2.8 and 3.2 being more commonly used.
11. ตัวเร่งปฏิกิริยาของข้อถือสิทธิข้อ 7 ได้รับ โดยการเอิบชุ่มความเปียกส่วนเติมเนื้อยา ของคาร์บอนดังกล่าวด้วยเกลือเครื่องแสดงอย่างที่เลือกได้คลอไรด์ของรูธีเนียมและโลหะแทนรซิชัน M ระเหยตัวทำละลายและกระทำกับผลิตภัณฑ์ที่ได้รับภายใต้บรรยากาศของไฮโดรเจน ซัลไฟด์ อย่าง ที่เลือกได้ถูกเจือกจากด้วยแก๊สพาหะที่เฉื่อย11. The catalyst of claim 7 is obtained by wetting the aforementioned carbon dopant with selectively potent salts, ruthenium chloride and metal transposition M, evaporating the solvent and acting on the obtained product under a selectively potent hydrogen sulfide atmosphere doped with an inert carrier gas.
12. ตัวเร่งปฏิกิริยาของข้อถือสิทธิข้อ 9 หรือ 10 ได้รับโดยการเอิบชุ่มความเปียกส่วนเติม เนื้อยาของคาร์บอน ดังกล่าวด้วยเกลือเครื่องแสดงของรูธีเนียมและโคร์บอลท์ ระเหยตัวทำละลายและ การกระทำกับผลิตภัณฑ์ที่ได้รับภายใต้บรรยากาศของไฮโดรเจน ซัลไฟด์อย่างที่เลือกได้ถูกเจือจาง ด้วยแก๊สพาหะเฉื่อย12. The catalyst of claim 9 or 10 is obtained by wetting the added carbon atom with ruthenium and cobalt salts, evaporating the solvent, and acting on the resulting product under a selectively diluted hydrogen sulfide atmosphere with an inert carrier gas.
13. ตัวเร่งปฏิกิริยาของข้อถือสิทธิข้อ 12 ซึ่งเกลือเครื่องแสดงดังกล่าวประกอบรวมด้วย อย่างน้อยที่สุดหนึ่งของ RuC13 และ Co(NO3)213. The catalyst of claim 12, in which the aforementioned indicator salt is composed, contains at least one of RuC13 and Co(NO3)2.
14. ตัวเร่งปฏิกิริยาของข้อใดข้อหนึ่งของข้อถือสิทธิ 11 ถึง 13 ซึ่งตัวทำละลายดังกล่าว ประกอบรวมด้วย 2-โพรพานอล14. One of the catalysts in claims 11 through 13 contains a solvent including 2-propanol.
15. ตัวเร่งปฏิกิริยาของข้อใดข้อหนึ่งของข้อถือสิทธิ 11ถึง 13 ซึ่งดำเนินการระเหยตัวทำ ละลายดังกล่าวภายใต้สูญญากาศที่อุณหภูมิมากกว่า 90 ํซ.15. One of the catalysts under claims 11 through 13 performs the evaporation of the said solvent under vacuum at a temperature above 90°C.
16. ตัวเร่งปฏิกิริยาของข้อใดข้อหนึ่งของข้อถือสิทธิ 11 ถึง 13 ซึ่งดำเนินการกระทำ ดังกล่าวภายใต้บรรยากาศของไฮโดรเจน ซัลไฟด์ ในเครื่องปฏิกรณ์แบบไหล16. One of the catalysts in claims 11 through 13 performs the action under a hydrogen sulfide atmosphere in a flow reactor.
17. ตัวเร่งปฏิกิริยาของข้อใดข้อหนึ่งของข้อถือสิทธิ 11 ถึง 13 ซึ่งดำเนินการกระทำ ดังกล่าวภายใต้บรรยากาศของไฮโดรเจน ซัลไฟด์ ที่อุปหภูมิ มากกว่า 100 ํซ อย่างนิยมถูกประกอบ รวมด้วยระหว่าง 300 และ 500 ํซ17. Any of the catalysts of claims 11 through 13, which perform the aforementioned action under a hydrogen sulfide atmosphere at temperatures above 100°C, are commonly incorporated between 300 and 500°C.
18. ตัวเร่งปฏิกิริยาของข้อใดข้อหนึ่งของข้อถือสิทธิ 11 ถึง 13 ซึ่งขยายออกในการกระทำ ดังกล่าวภายใต้บรรยากาศของไฮโดรเจน ซัลไฟด์ เป็นเวลามากกว่าสามสิบนาที อย่างที่นิยมระหว่าง หนึ่งและสี่ชั่วโมง18. Any catalyst of claims 11 through 13 that extends in action under a hydrogen sulfide atmosphere for more than thirty minutes, or preferably between one and four hours.
19. ตัวเร่งปฏิกิริยาของข้อใดข้อหนึ่งของข้อถือสิทธิ 11 ถึง 13 ซึ่งแก๊สพาหะที่เฉื่อยดัง กล่าวคือ ไนโตรเจนและอัตราส่วนโมลของ ไนโตรเจนดังกล่าวต่อไฮโดรเจน ซัลไฟด์ดังกล่าวถูก ประกอบรวมด้วยระหว่าง 0.5 และ 419. One of the catalysts in claims 11 through 13 in which the inert carrier gas is nitrogen and the molar ratio of such nitrogen to such hydrogen sulfide is between 0.5 and 4.
20. ขั้วที่มีการแพร่แก๊ส ซึ่งประกอบรวมด้วยใยที่มีการนำซึ่งใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา ของข้อใด ๆ ของข้อถือสิทธิที่กล่าวมาก่อนแล้วบนอย่างน้อยที่สุดหนึ่งด้านของใยที่มีการนำดังกล่าว20. A gas diffusion electrode, incorporating a conducting filament that utilizes a catalyst of any one of the foregoing claims on at least one side of such conducting filament.
21. ขั้วที่มีการแพร่แก๊สของข้อถือสิทธิข้อ 20 ซึ่งใยที่มีการนำดังกล่าวคือ ผ้าคาร์บอน21. The gas-diffusion electrode of claim 20, where the conducting fiber is carbon fiber.
22. ขั้วที่มีการแพร่แก๊สของข้อถือสิทธิข้อ 20 ซึ่งผสมตัวเร่งปฏิกิริยาดังกล่าวกับสารยืดที่ ไม่ชอบน้ำซึ่งถูกเพอร์ฟลูออริเนทอย่างที่เลือกได้22. The gas diffusion electrode of claim 20, which mixes the aforementioned catalyst with a hydrophobic elongator that has been selectively perfluorinated.
23. วิธีสำหรับการผลิตตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับรีดัคชันของออกซิเจนซึ่งประกอบรวมด้วย ขั้นตอนของการนำตัวรองรับที่มีการนำมาทำให้เกิดเอิบชุ่มความเปียกส่วนเติมต้ำยาด้วยสาร ละลายซึ่งมีอย่างน้อยที่สุดหนึ่งเครื่องของรูธีเนียม ทำตัวรองรับที่เอิบชุ่มให้แห้งและกระทำแก่ผลิต ภัณฑ์ที่ได้รับการใต้บรรยากาศของไฮโดรเจน ซัลไฟด์อย่างที่เลือกได้ถูกเจือจางด้วยแก๊สพาหะเฉื่อย23. A method for the production of a catalyst for oxygen reduction consisting of a step involving the wetting of a support, adding a solution containing at least one part of ruthenium, drying the wetted support, and treating the product under a selective hydrogen sulfide atmosphere diluted with an inert carrier gas.
24. วิธีของข้อถือสิทธิข้อ 23 ซึ่งสารละลายดังกล่าวยังมีเครื่องแสดงของโลหะแทรนซิชัน24. The method of claim 23, in which the solution also shows signs of transition metals.
25. วิธีของข้อถือสิทธิข้อ 24 ซึ่งเลือกโลหะแทรนซิชันดังกล่าวจากกลุ่มประกอบด้วย CO, Ni, Re, Cr, Mo, Ir25. The method of claim 24 which selects the transition metals from the group consisting of CO, Ni, Re, Cr, Mo, Ir.
26. วิธีของข้อถือสิทธิข้อ 25 ซึ่งสารละลายดังกล่าวมีอย่างน้อยที่สุดหนึ่งของ RuC13 และ Co(NO3)226. The method of claim 25, in which such solution contains at least one of RuC13 and Co(NO3)2.
27. วิธีของข้อถือสิทธิข้อ 26 ซึ่งอัตราส่วนโมลของ Ru : Co ใน สารละลายดังกล่าวถูก ประกอบรวมด้วยระหว่าง 0.2 และ 5 อย่างที่นิยมระหว่าง 2.8 และ 3.227. The method of claim 26, in which the molar ratio of Ru : Co in such solution is included, is between 0.2 and 5, with the preferred ratio being between 2.8 and 3.2.
28. วิธีของข้อถือสิทธิข้อ 23 ซึ่งสารละลายดังกล่าวประกอบรวมด้วย 2-โพรพานอล28. The method of claim 23, in which the solution contains 2-propanol.
29. วิธีของข้อถือสิทธิข้อ 23 ซึ่งดำเนินการทำให้แห้งดังกล่าวภานใต้สูญญากาศที่ อุณหภูมิมากกว่า 90 ํซ29. The method of claim 23, which involves drying under vacuum at a temperature above 90°C.
30. วิธีสำหรับการผลิตตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับรีดัคชันของออกซิเจน ซึ่งประกอบรวมด้วย ขั้นตอนของการตกตะกอนรูธีเนียมออกไซด์บนตัวรองรับที่มีการซึ่งถูกทำกระจายในสารละลาย แอคเควียส ทำตัวรองรับที่เอิบชุ่มให้แห้งและกระทำการผลิตภัณฑ์ที่ได้รับกายใต้บรรยากาศของ ไฮโดรเจน ซัลไฟด์ อย่างที่เลือกได้ถูกเจือจางด้วยแก๊สพาหะที่เฉื่อย30. A method for the production of a catalyst for oxygen reduction, consisting of a precipitation step of ruthenium oxide on a support dispersed in solution. Aqueous dried the saturated support and processed the resulting product under an atmosphere of hydrogen sulfide, selectively diluted with an inert carrier gas.
31. วิธีของข้อถือสิทธิข้อ 23 หรือ 30 ซึ่งดำเนินการดังกล่าวภายใต้บรรยากาศของ ไฮโดรเจน ซัลไฟด์ในเครื่องปฏิกรณ์แบบไหล31. The method of claim 23 or 30, as described above, is performed under a hydrogen sulfide atmosphere in a flow reactor.
32. วิธีของข้อถือสิทธิข้อ 23 หรือ 30 ซึ่งดำเนินการกระทำดังกล่าวภายใต้บรรยากาศของ ไฮโดรเจน ซัลไฟด์ ที่อุณหภูมิมากกว่า 100 ซ. อย่างที่นิยมถูกประกอบรวมด้วยระหว่าง 300 และ 500 ซ.32. The method of claim 23 or 30, which involves performing the action under a hydrogen sulfide atmosphere at temperatures above 100°C, is commonly combined to be between 300 and 500°C.
33. วิธีของข้อถือสิทธิข้อ 23 หรือ 30 ซึ่งขยายออกในการกระทำดังกล่าวภายใต้ บรรยากาศของไฮโดรเจน ซัลไฟด์ เป็นเวลามากกว่าสามสิบนาที อย่างที่นิยมระหว่างหนึ่งและ สี่ชั่ว โมง33. The method of claiming clauses 23 or 30, which is extended in such action under an atmosphere of hydrogen sulfide for more than thirty minutes, as is commonly preferred between one and four hours.
34. วิธีของข้อถือสิทธิข้อ 23 หรือ 30 ซึ่งแก๊สพาหะที่เฉื่อยดังกล่าวคือ ไนโตรเจนและ อัตราส่วนโมลของไนโตรเจน ดังกล่าวต่อไฮโดรเจน ซัลไฟด์ ดังกล่าวถูกประกอบรวมด้วยระหว่าง 0.5 และ 434. The method of claim 23 or 30 in which such inert carrier gas is nitrogen and the molar ratio of such nitrogen to such hydrogen sulfide is composed between 0.5 and 4.
35. วิธีของข้อถือสิทธิข้อ 30 ซึ่งรูธีเนียม ออกไซด์ดังกล่าวคือ RuO2 ถูกทำให้เป็นตะกอนโดย การทำปฏิกิริยาสารละลายแอคเควียส ซึ่งมีสารประกอบรูธีเนียมอย่างที่เลือกได้ RuC13 กับคาร์บอเนท ที่เป็นกรดของโซเดียม หรือโดยการทำปฏิกิริยากรดรูธีเนียม ซัลไฟด์ กับไฮโดรเจน เพอร์ออกไซด์35. The method of claim 30, in which such ruthenium oxide, RuO2, is precipitated, is by reaction of an aqueous solution containing a selectable ruthenium compound, RuC13, with an acidic sodium carbonate, or by reaction of ruthenium sulfide with hydrogen peroxide.
36. วิธีสำหรับการผลิตขั้วที่มีการแพร่แก๊สของข้อใดข้อหนึ่งของข้อถือสิทธิข้อ 20 ถึง 22 ซึ่งประกอบรวมด้วยการเคลือบใยที่มีการนำดังกล่าวบนอย่างน้อยที่สุดด้านหนึ่งของมันด้วยตัวเร่ง ปฏิกิริยาดังกล่าวที่เลือกได้ถูกผสมกับสารยึดที่ไม่ชอบน้ำอย่างแรก36. A method for the production of gas-diffusion electrodes of one of the claims 20 through 22, which involves coating the aforementioned conductive fiber on at least one side with a catalyst, is first mixed with a hydrophobic binder.
37. วิธีของข้อถือสิทธิข้อ 36 ซึ่งใยที่มีการนำดังกล่าวคือ ผ้าคาร์บอน37. The method of claim 36, in which the fibers used are carbon fibers.
38. วิธีของข้อถือสิทธิข้อ 36 ซึ่งสารยึดที่ไม่ชอบน้ำอย่างแรกดังกล่าวถูกเพอร์ฟลูออริเนท38. The method of claim 36 in which the first hydrophobic binder is perfluorinated.
39. วิธีของข้อถือสิทธิข้อ 36 ซึ่งเคลือบใยที่มีการนำดังกล่าวด้วยของผสมของผงคาร์บอน และสารยึดที่ไม่ชอบน้ำซึ่งถูกเพอร์ฟลูออริเนทอย่างที่เลือกได้อย่างที่สองบนอย่างน้อยที่สุดด้านหนึ่ง ของมัน ก่อนที่จะเคลือบดังกล่าวด้วยตัวเร่งปฏิกิริยาดังกล่าว39. The method of claim 36 involves coating the conductive fiber with a mixture of carbon powder and a hydrophobic binder which is selectively perfluorinated a second time on at least one side of it before coating it with the catalyst.
40. วิธีของข้อถือสิทธิข้อ 36 ประกอบรวมเพิ่มขึ้นด้วยขั้นตอนการเผาผนึกสุดท้าย40. The method of claim 36 is further enhanced by a final sintering procedure.
41. วิธีของข้อถือสิทธิข้อ 40 ซึ่งขั้นตอนการเผาผนึกสุดท้ายดังกล่าวประกอบรวมด้วย การให้ความร้อนภายใต้บรรยากาศของไฮโดรเจนจากอุณหภูมิกึ่งกลาง และต่อมาให้ความร้อนภายใต้ บรรยากาศเฉื่อยจากอุณหภูมิกึ่งกลาง ดังกล่าวสูงถึงอุณหภูมิสุดท้าย41. The method of claim 40, in which the final sintering step is performed, involves heating under a hydrogen atmosphere from an intermediate temperature and subsequently heating under an inert atmosphere from that intermediate temperature to the final temperature.
42. วิธีของข้อถือสิทธิข้อ 41 ซึ่งอุณหภูมิกึ่งกลางดังกล่าวถูกประกอบรวมด้วยระหว่าง 100 และ 120 ซ.42. The method of claim 41, in which the intermediate temperature is comprised of between 100 and 120°C.
43. วิธีของข้อถือสิทธิข้อ 41 ซึ่งอุณหภูมิสุดท้ายดังกล่าวถูกประกอบรวมด้วยระหว่าง 300 และ 350 ซ.43. The method of claim 41, in which the final temperature is incorporated, is between 300 and 350°C.
44. วิธีของข้อถือสิทธิข้อ 41 ซึ่งบรรยากาศเฉื่อยดังกล่าวคือ บรรยากาศของอาร์กอน44. The method of claim 41, in which such an inert atmosphere is the atmosphere of argon.
45. การใช้ของขั้วที่มีการแพร่แก๊สของข้อใดข้อหนึ่งของข้อถือสิทธิข้อ 20 ถึง 22 ตามที่ เป็นแคโธด ที่มีการแพร่แก๊สที่ป้อนออกซิเจน ในเซลล์อิเล็กโทรลิซิสกรดเกลือชนิดดีโพลาไรซ์45. The use of one of the gas-diffusion electrodes of claims 20 through 22 as the oxygen-supplyed gas-diffusion cathode in a depolarized hydrochloric acid electrolysis cell.