Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

Склад газодифузійного анода, що містить у собі основу з поруватого графіту з нанесеним каталітично активним шаром, який відрізняється тим, що до складу каталітично активного шару введено суміш активованого вугілля та оксиду металу, де як метал використовують Ru, Mo, W, при такому співвідношенні компонентів, мг•см-2:

1

Активоване вугілля

35…39

RuO2

2,8…3,2

2

Активоване вугілля

35…39

МоО3

12,5…13,5

3

Активоване вугілля

35…39

WО3

3,5…4,1.

Текст

Реферат: Склад газодифузійного анода містить у собі основу з поруватого графіту з нанесеним каталітично активним шаром. До складу каталітично активного шару введено суміш активованого вугілля та оксиду металу. Як метал використовуються Ru, Mo, W. UA 100329 U (54) СКЛАД ГАЗОДИФУЗІЙНОГО АНОДА UA 100329 U UA 100329 U 5 10 15 20 25 30 Корисна модель належить до складів газодифузійних електродів та може бути використана для реалізації циклу електрохімічного синтезу водню з деполяризацією анодного процесу, а також для використання SO2 як відходів у виробництві рідких розсіяних елементів. Відомим аналогом є склад поруватого газодифузійного електрода, який включає як основу поруватий титановий лист товщиною 0,81,0 мм та поруватістю 2535 %, вкритий за методом магнетронного розпилення шаром платини товщиною 0,81,0 мкм (патент Росії RU 74242, 26.12.2007, кл. Н01М 4/86.) [1] Найбільш близьким аналогом до корисної моделі є склад поруватого газодифузійного електрода, що включає порувату вуглецеву основу та шар платинового каталізатора, нанесений у вигляді суспензії гексахлорплатинової кислоти з політетрафторетиленом (патент Росії RU 2332752, 03.04.2007, кл. Н01М 4/96). [2] Використання поруватої основи є необхідним для виготовлення газодифузійного електрода. Але застосування як поруватої основи титану є недоцільним, через те що під час нанесення платини магнетронним розпиленням чи будь-яким іншим способом на поверхні титану утворюється шар ТіO2. Такий шар є причиною виникнення перехідного опору, а під час роботи анода товщина цього шару буде збільшуватись, що негативно відображується на питомих витратах електроенергії. Заміна поруватого титану на графіт вирішує проблему виникнення перехідного опору, однак неактивований графіт має низьку адсорбційну здатність по відношенню до SO2, що знижує каталітичну активність анода. Додавання у шар каталізатора суспензії політетрафторетилену призводить до зниження адсорбції діоксиду сульфуру на поверхні анода, що веде до зростання опору на межі електроделектроліт, зростання анодного потенціалу, та, як наслідок - збільшення витрат електроенергії. В основу корисної моделі поставлена задача розробити склад газодифузійного анода для синтезу водню з деполяризацією анодного процесу SO2, що відповідає наступним умовам висока каталітична активність, високий ступінь адсорбції SO2 на поверхні, висока стійкість у розчинах сульфатної кислоти, низька перенапруга окислення SO2. Поставлена задача вирішується тим, що склад газодифузійного анода, який містить порувату графітову основу з нанесеним каталітично активним шаром, згідно з корисною моделлю, включає суміш активованого вугілля та оксиду металу, де як метал використовують Ru, Mo, W. Основу анода виконано з графіту марки ПГ-50. Графіт марки ПГ-50 при достатньо високій поруватості у 50 % має високі механічні показники. У таблиці 1 наведені приклади складів каталітично активного шару газодифузійного анода: 35 Таблиця 1 -2 № 1 2 3 40 45 Речовини, що входять до складу Активоване вугілля RuO2 Активоване вугілля МоО3 Активоване вугілля WO3 Вміст, мг·см геометричної робочої поверхні газодифузійного анода 35…39 2,8…3,2 35…39 12,5…13,5 35…39 3,5…4,1 Введення активованого вугілля до складу каталітично активного шару газодифузійного анода: 1. Підвищує гідрофільні властивості поверхні анода, що усуває дифузійні обмеження по транспортування SO2 до поверхні електрода. 2. Сприяє зниженню омічного опору каталітично активного шару газодифузійного анода, що дозволяє збільшити граничні густини струму досягнення потенціалу виділення кисню при використанні індивідуальних оксидів Ru, Mo, W. Додавання до каталітично активного шару оксидів металів Ru, W або Мо дозволяє підвищити швидкість окислення SO2 та ефективно вирішити проблему використання дорогих платинових каталізаторів при збереженні високих показників електролізу. Каталітично активний шар наносять наступним чином: 1. Графітову основу двічі просочують у розчині полісахаридів, після чого активують у розчині нітратної кислоти та піддають термічній обробці при температурі 1100…1150 К. Це дозволяє 1 UA 100329 U отримати у порах аноду шар активованого вугілля. Встановлено, що при ступені обпалу вугілля 60-70 % аноди є найбільш активними. Вміст активного вугілля у порах анода становить 7-8 %. 2. Графітову основу, активовану активним вугіллям, просочують у розчині для отримання шару оксиду металу. Склад розчинів приведений у таблиці 2 [3]: 5 Таблиця 2 Покриття RuO2 МоО3 WO3 10 Вміст компонентів, (г•дм ) 130…150 30…36 3…5 350…400 10…16 350…400 10…16 3. Після просочення графітовий анод знову піддають термічному розкладанню при температурі 500…600 К. Це дозволяє отримати у порах аноду шар оксиду RuO2, MoO3 або WO3, відповідно до розчину, в якому відбувалося просочення. Вміст оксиду відповідає значенням, приведеним у табл. 1. Джерело інформації: 1. Патент России RU 74242, 26.12.2007, кл. Н01М 4/86. 2. Патент Росії RU 2332752, 03.04.2007, кл. Н01М 4/96. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 20 -3 Компоненти розчину Ru(OH)Cl3 HCl Ізопропіловий спирт (NH4)6Mo7O24 NH4OH (NH4)2WO4 NH4OH Склад газодифузійного анода, що містить у собі основу з поруватого графіту з нанесеним каталітично активним шаром, який відрізняється тим, що до складу каталітично активного шару введено суміш активованого вугілля та оксиду металу, де як метал використовують Ru, -2 Mo, W, при такому співвідношенні компонентів, мг•см : 1 2 3 Активоване вугілля RuO2 Активоване вугілля МоО3 Активоване вугілля WО3 35…39 2,8…3,2 35…39 12,5…13,5 35…39 3,5…4,1. Комп’ютерна верстка І. Мироненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут інтелектуальної власності", вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2

Дивитися

Додаткова інформація

Автори англійською

Bairachnyi Volodymyr Borysovych, Bairachnyi Borys Ivanovych, Tulska Alyona Genadiivna, Sinkevych Iryna Valeriivna

Автори російською

Байрачный Владимир Борисович, Байрачный Борис Иванович, Тульская Алёна Генадиевна, Синкевич Ирина Валериевна

МПК / Мітки

МПК: H01M 4/86, H01M 4/96

Мітки: анода, склад, газодифузійного

Код посилання

<a href="http://uapatents.com/4-100329-sklad-gazodifuzijjnogo-anoda.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Склад газодифузійного анода</a>

Подібні патенти