Способ получения катализатора для электрода Советский патент 1977 года по МПК B01J37/00 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРА ДЛЯ ЭЛЕЮРОДА

мезкду электродами из сернокислсй ртути и соот ветсгвунлцими экспериментальными электродами. В таблице псисазан химический состав катализаторов, поляризационные характеристики которых описаны ниже.

Приведенные в таблице цифры представляют собой весовые проценты металлов соответствующих катализаторов, рассчитанные в отношении веса элекрода.

Поляризадия у электрода А меньше, чем у электрода В, имеющего то же количество платины. Электрод А показывает такие же рабочие характеристики, что и электрод D при большой плотности тока. Таким офазом, добавляя уран, при небольшом количестве платины в электроде получангг характеристики, которые достигаются в отсутствии урана при большем содержании платины. Например, характеристики поляризации электрода В, полученные в электрохимической реакции окисления водорода в серной кислоте, превосходят характеристики электрода F, имеюш.его такое же количество платины, но не содержащего уран.

Уран добавляют в катализаторы, содержащие металлы, группы платины, в количестве 0,01-1, предпочтительно 0,05- 0,7 вес.ч. на 1 вес.ч. катализатфа.

. Электрод G, содержащий (%) 0,7 платины, 0,3 рутения и 0,3 урана и применяемый в водном растворе серной кислоты как водородный электрод, превосходит по каталитической активности электрод Н, не содержащий уран.

Электрод ,П содержащий 1% платины и 0,2% урана, показывает лучшие характеристики поляризации, чем электрод J (только 1% платины) и электрод К (только 2% платины) в отношении восстановления кислорода в воздухе подобно электроду, 1фименяемому как водородный электрод. Электрод3 имеет такие же хорошие характеристики поляризации, как электрод L, который содержит примерно 5% платины без урана.

Согласно изобретению получают катализатор для вспомогательного газового электрода аккумуляторной батареи закрытого типа. Применяют хлорплатиновую кислоту как источник платины, хлористый рутений как источник рутения и нитрат уранила как источник урана. Эти хлориды и нитрат уранила отдельно растворяют в воде и полученные

растворы смешивают в соответствии с требуемым химическим составом ката.ггизатора. Смешанным раствором пропитьтают угольный порошок. Восстановление осуществляют путем загрузки угольного порошка, пропитанного смешанным раствором, в растворе едкого натра высокой конценграции и добавления в него 37%-ного водного раствора формальдегида в количестве, достаточном для восстановления катализатора. После восстановления катализатор промьшают водой, высушивают,

измельчают и затем порошок фторуглеводородной смолы смешиваЕот с катализатором в таком количестве, чтобы вес фторуглеводородной смолы составлял 20% общего веса электрода.

Из смешашгого порошка прессуют электрод,

KOTqibm затем подвергают термообработке.

В описа)1ном выше способе электроды, состоящие из указанных катализаторов разлишого химического состава, получены при тех же условиях, т.е. при одинаковом давлении прессования, при той

же температуре термообработки и времени тфмообработки в целях сравне1шя каталитической активности.

Электрод размером 28x3x5 мм отрезают от указа шого прессованного тела и погружают на

половину его длины в серную кислоту, имеющую удельный вес 1,20. Применяя платиновый электрод как обратный электрод, а электрод.из сернокислой ртути как электрод сравнения, указанный образец подвергают колебанию поте{щиалов в потоке водорода. Скорость колебания потенциалов 30 с/В.

Электрод N имеет более высокий предельный ток, чем электрод М, содержащий ю же количество плати№1, но без добавлетшя урана, и показьшает рабочие характеристики, по. существу равдаге

характеристикам электрода S, который имеет в 3 раза больше платиньт, чем электрод N. Электрод О, которьй содержит 0,5% урана, добавленного в него в отношении количества платины, показьшает дальнейшее улучшение рабочих характеристик.

Эффект присадки урана может быть получен, когда электроды содержат другой катализатор, а не платину и не платину-рутений. Те катализаторы, которые не упоминались в описанных эк спер иментах, но к которым относится данное изо ретеш1е, включают в себя катализаторы из металлов платиновой гругшы, например палладий, родий, иридий, рутетшй и осмий и двойные и тройные катализаторы, содержащие металл из группы платины такие

как, например, .платинопалладиевый, платиноосмиевый, катализатор из платины и золота, из палладия и золота, родиевомедньш катализатор, катализатор из платины, палладия и рутения, катализатор из платины, иридия и руте1шя и катализатор изплатипы, осмия и рутения.

Считают, что присутствие урана способствует образоЕ га1ю частиц восстановлечшого металла очеиь небольшого размера. Так как в соответствии с изобретением каталитическая активность катализатора усиливается, то принцип изобретения может быть применен к злектродам, на которые нанесен катализатор, например электродам, применяемым в электрохимическом окислении метанола и углеводородов, и к электродам, применяемым в восстановлении перекиси водорода.

Изобретение позволяет значительно улучшить качество электродов.

6 Формула изобретения

1.Способ получения катализатора для электро-да, например для электрода топливного элемента, путем восстановления водного раствора соединегош каталитически активных металлов, например платиновой группы, отличающийся тем, что, с целью повышения аквтности катализатора, к исходным соединениям металлов добавляют соединение урана, предпочтительно нитрат уранила.

2.Способ по п. 1,отличающийся тем, что соединения каталитически активных металлов и соединеше урана берут в виде их смешанного водного раствора и пропитывают носетель с последующим восстановлением в растворе боргидридом натрия, или формалином, иди гидразином.