專利名稱：耗氧電極及其制備工藝的制作方法
耗氧電極及其制備工藝
本發(fā)明涉及一種耗氧電極，更具體地是用于氯堿電解的耗氧電極，其包括基于銀和細粒氧化銀的新型催化劑涂層，同時涉及電解裝置。本發(fā)明進一步涉及耗氧電極的制備工藝以及它在氯堿電解或燃料電池技術(shù)中的用途。
本發(fā)明起始于本身已知的耗氧電極，該電極采用氣體擴散電極形式，并且通常包括導電載體和包含催化活性組分的氣體擴散層。
工業(yè)規(guī)模電解池中耗氧電極的生產(chǎn)和操作的各種方案大體上都是現(xiàn)有技術(shù)中已知的?；舅悸肪褪鞘褂煤难蹼姌O(陰極)替代電解(例如氯堿電解)中的析氫陰極。在 Moussallem 等人的出版物 “Chlor-Alkali Electrolysis with Oxygen Depolarized Cathodes History, Present Status and Future Prospects，，，J. Appl. Electrochem. 38(2008) 1177-1194中可以找到各種可能的電池設(shè)計和解決方案的概述。
為了能夠應用在工業(yè)電解槽中，耗氧電極-下文也簡稱為OCE-必須滿足一系列要求。例如，在通常80至90°C的溫度下，所使用的催化劑和所有其他材料對于大約32重量％ 的氫氧化鈉溶液以及純氧必須是化學穩(wěn)定的。同樣地，由于該電極在具有面積通常大于2m2 的尺寸大小的電解槽(工業(yè)規(guī)模)中安裝和操作，因此還要求高度的機械穩(wěn)定性。其它性能還包括高導電性，低層厚度，高內(nèi)表面積和電催化劑的高電化學活性。同樣，合適的疏水孔隙和親水孔隙以及用于傳導氣體和電解質(zhì)的相應孔隙結(jié)構(gòu)也是必需的，正是由于這種不可滲透性(imperyiosity)使得氣體和液體空間保持彼此分離。對于工業(yè)應用的耗氧電極， 還要特別滿足長期穩(wěn)定性和低生產(chǎn)成本的要求。
耗氧電極通常由載體元件，例如多孔金屬板或金屬絲網(wǎng)，和電化學活性涂層組成。 電化學活性涂層是微孔的，并且由親水成分和疏水成分構(gòu)成。疏水成分使電解質(zhì)難以滲透， 從而使相應的孔隙保持通暢以用于將氧輸送到催化活性位點。親水成分使得電解質(zhì)能夠滲透到催化活性位點，同時使得氫氧根離子能夠輸送走。所用疏水成分通常是氟化聚合物如聚四氟乙烯(PTFE)，其還可以充當催化劑的聚合物粘合劑。對于采用銀催化劑的電極，銀充當親水成分。對于碳擔載的催化劑的情形，所用載體是具有親水孔隙的碳，液體可經(jīng)由該孔隙輸送。
氧在氣相、液相和固體催化劑相接觸的三相區(qū)中還原。
氣體經(jīng)由疏水基體中的孔隙輸送。親水孔隙充滿液體；水經(jīng)由這些孔隙輸送至催化位點，而氫氧根離子經(jīng)由這些孔隙輸送走。由于氧僅有限度地溶于水相中，因此為了輸送氧必須有足夠多的無水孔隙可供使用。
許多化合物已經(jīng)記載可作為氧還原的催化劑。
例如,有報道使用鈕,釕,金,鎳,過渡金屬氧化物和過渡金屬硫化物，金屬卟啉和金屬酞菁，以及鈣鈦礦作為耗氧電極的催化劑。
然而，只有鉬和銀在堿溶液中作為氧還原催化劑具有現(xiàn)實意義。
鉬對于氧還原具有非常高的催化活性，由于鉬成本高，因此僅以擔載的形式使用。 已知且確認的載體材料是碳。碳將電流傳導至鉬催化劑上。通過碳表面的氧化，可以使碳顆粒中的孔隙親水化，從而變得適合于輸送水。然而，碳擔載的鉬電極在長期運行中穩(wěn)定性不足，這可能是由于鉬也會催化載體材料的氧化。載體材料的氧化導致電極的機械穩(wěn)定性降低。
銀對于氧還原同樣具有高催化活性。
根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，銀也可以碳作為載體來使用，并且也可以細粒的金屬銀形式使用。
包含碳擔載的銀的OCEs通常具有20_50g/m2的銀濃度。盡管從根本上講，碳擔載的銀催化劑比相應的鉬催化劑更耐用一些，但是它在氯堿電解條件下的長期穩(wěn)定性仍然有限。
本發(fā)明的目的是提供耗氧電極(OCE)，更具體地是用于氯堿電解并且其中使用了氧化銀的耗氧電極，當這種OCEs用在氯堿電解中時使得能采用更低的工作電壓，并且該 OCEs的制備工藝克服了上文所述的現(xiàn)有技術(shù)中已知的OCEs的缺點。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實施方式是制備耗氧電極的工藝，其包括下列步驟
a)通過向初始進料的堿性溶液中計量加入銀鹽溶液并隨后攪拌懸浮液至多10分鐘來沉淀氧化銀，在此過程中懸浮液的溫度維持在10°c至50°C范圍內(nèi)，
b)從步驟a)的懸浮液中分離沉淀的氧化銀，
c)在80°C至200°C的溫度下干燥該氧化銀，任選地在減壓條件下進行，
d)用導電載體材料、包含銀顆粒的催化劑，和細粒的氟化聚合物對所得氧化銀進行進一步加工，得到平板狀的耗氧電極。
本發(fā)明的另一實施方式是上述工藝，其中在步驟c)中的干燥之后，所述氧化銀的 BET表面積在O. 4至O.1 m2Zg的范圍。
本發(fā)明的另一實施方式是上述工藝，其中在步驟c)中的干燥之后，所述氧化銀的 d50在2至7μπι的范圍。
本發(fā)明的另一實施方式是上述工藝，其中，在進一步加工步驟d)中使用O. 5至20 重量份的氟化聚合物，I至20重量份的銀顆粒形式的銀，以及60至98. 5重量份的氧化銀顆粒形式的氧化銀。
本發(fā)明的另一實施方式是上述工藝，其中，在進一步加工步驟d)中采用干法制備工藝。
本發(fā)明的另一實施方式是上述工藝，其中，步驟a)中所用的堿金屬氫氧化物溶液中的堿金屬氫氧化物相對于所述銀鹽是摩爾過量的。
本發(fā)明的另一實施方式是上述工藝，其中，堿金屬氫氧化物溶液中的堿金屬氫氧化物相對于所述銀鹽的摩爾過量的比例為至少1.1比I。
本發(fā)明的又一實施方式是耗氧電極，其至少包括導電載體，電觸點(electrical contact site)，以及包含催化活性組分的氣體擴散層，其中該氣體擴散層包含至少一種氟化聚合物，銀顆粒形式的銀以及通過上述工藝制備的氧化銀顆粒形式的氧化銀。
本發(fā)明的另一實施方式是上述耗氧電極，其中該耗氧電極包括d90小于13μπι的氧化銀顆粒。
本發(fā)明的又一實施方式是用于電解堿金屬氯化物的電解池，其中該電解池包括作為陰極的權(quán)利要求8所述的耗氧電極。
本發(fā)明的另一實施方式是上述工藝，其中，所述銀鹽溶液是硝酸銀溶液，所述堿性溶液是NaOH水溶液，計量加入時間小于10分鐘，懸浮液攪拌時間至多5分鐘，懸浮液的溫度維持在10°C至50°C范圍內(nèi)，且通過一次或者多次過濾該懸浮液并洗滌氧化銀從步驟a) 的懸浮液中分離沉淀的氧化銀。
本發(fā)明的另一實施方式是上述工藝，其中計量加入時間小于I分鐘且懸浮液的溫度維持在25°C至30°C范圍內(nèi)。
本發(fā)明的另一實施方式是上述工藝，其中在步驟c)中的干燥之后所述氧化銀的 BET表面積在O. 6至O. 65m2/g的范圍。
本發(fā)明的另一實施方式是上述工藝，其中在步驟c)中的干燥之后所述氧化銀的 d50在3至5μπι的范圍。
本發(fā)明的另一實施方式是上述工藝，其中，在進一步加工步驟d)中使用2至10重量份的氟化聚合物，2至10重量份的銀顆粒形式的銀，以及70至95重量份的氧化銀顆粒形式的氧化銀。
本發(fā)明的另一實施方式是上述工藝，其中，在進一步加工步驟d)中所述干法制備工藝通過將氧化銀、包含銀顆粒的催化劑和細粒的氟化聚合物的粉末混合物與導電載體材料一起壓制來進行，從而得到平板狀耗氧電極。
本發(fā)明的另一實施方式是上述電解池，其中所述堿金屬氯化物是氯化鈉、氯化鉀、 或者它們的混合物。
本發(fā)明的另一實施方式是上述電解池，其中所述堿金屬氯化物是氯化鈉。
具體實施方式
意外地發(fā)現(xiàn)，能夠在氯堿電解中實現(xiàn)更低的電解池電壓的氧化銀可以，例如，通過下列步驟制備
(I)通過向初始進料的堿性溶液中，特別是NaOH水溶液中，加入銀鹽溶液來沉淀氧化銀，該銀鹽溶液優(yōu)選硝酸銀溶液，計量加入時間優(yōu)選小于10分鐘，更優(yōu)選小于I分鐘。 隨后，在至多50°C且至少10°C的溫度下，優(yōu)選在25°C至30°C的溫度下，將懸浮液攪拌至 多 10分鐘，優(yōu)選至多5分鐘，
(2)過濾該懸浮液并洗滌濾餅(該步驟重復兩次或更多次，至少一次。最后一次洗滌后，將懸浮液再次過濾)，
(3)干燥所述氧化銀，在該過程中氧化銀首先在80至200°C的溫度下干燥，優(yōu)選在 100至120°C下干燥，特別地該過程持續(xù)至多10小時，優(yōu)選至多5小時，然后對該氧化銀進行機械粉碎使團塊解離，然后再次在80至200°C的溫度下，優(yōu)選在100至120°C的溫度下再次干燥，持續(xù)至多2小時，優(yōu)選至多I小時，然后所形成的氧化銀至少用導電載體材料、銀催化劑，和氟化聚合物加工得到0CE。
因此，本發(fā)明提供了制備耗氧電極的工藝，其包括下列步驟
a)通過向堿性溶液特別是NaOH水溶液中加入銀鹽溶液，優(yōu)選硝酸銀溶液，計量加入時間優(yōu)選小于10分鐘，更優(yōu)選小于I分鐘，然后攪拌懸浮液至多10分鐘，優(yōu)選至多5 分鐘，來沉淀氧化銀，在此過程中該懸浮液的溫度維持在10°C至50°C范圍內(nèi)，優(yōu)選25°C至 30。。，
b)從步驟a)的懸浮液中分離沉淀的氧化銀，更具體地，通過一次或者多次過濾該懸浮液并洗滌氧化銀來分離沉淀的氧化銀，
c)在80°C至200°C的溫度下干燥該氧化銀，任選地在減壓條件下進行，
d)用導電載體材料、包含銀顆粒的催化劑、和細粒的氟化聚合物對所得氧化銀進行進一步加工，從而得到平板狀的耗氧電極。
在步驟c)中的干燥之后，所述氧化銀的BET表面積優(yōu)選在O. 4至O. 7m2/g的范圍， 特別是在O. 6至O. 65m2/g的范圍。
在步驟c)中的干燥之后，所述氧化銀的d50在2至7μπι的范圍，特別是在3至 5 μ m的范圍。
步驟a)所用的堿金屬氫氧化物溶液中的堿金屬氫氧化物優(yōu)選相對于所述銀鹽是摩爾過量的。其比例優(yōu)選為至少1.1比I。
本發(fā)明還提供了耗氧電極，其至少包括導電載體、電觸點、和包含催化活性組分的氣體擴散層，其中該氣體擴散層包含至少一種氟化聚合物，銀顆粒形式的銀和通過本發(fā)明工藝制備的氧化銀顆粒形式的氧化銀。此處以及后文，d50表示具有粒度分布的所有測量顆粒的50%小于該體積基粒度分布的直徑。通常，粒度分布借助激光衍射光譜儀(例如 MS2000 Hydro S)來測量。在測量過程中，粉末通常為添加有表面活性劑如TWeen80的水分散體形式。分散操作通常借助持續(xù)15至300秒的超聲處理來進行。
另外，此處以及后文中，BET表面積表示通過DIN IS09277測量的以m2/g為單位的固體比表面積。
所述新工藝進一步特別優(yōu)選的方式的特征在于,在進一步加工步驟d)中，使用 O. 5至20重量份且優(yōu)選2至10重量份的氟化聚合物，I至20重量份且優(yōu)選2至10重量份的銀顆粒形式的銀，以及60至98. 5重量份且優(yōu)選70至95重量份的氧化銀顆粒形式的氧化銀。
優(yōu)選使用非擔載的銀作為所述催化劑。對于包括由非擔載的金屬銀組成的催化劑的OCEs，自然不存在由于催化劑載體分解導致的穩(wěn)定性問題。
對于包括非擔載的銀催化劑的OCEs的制備，所述銀優(yōu)選至少部分以氧化銀的形式引入，然后將其還原為 金屬銀。銀化合物的還原還導致晶體排列的變化，更特別地還會導致在各銀顆粒之間形成橋連。這使得結(jié)構(gòu)得到了整體強化。
包括銀催化劑的耗氧電極的制造原則上可分為濕法和干法制造工藝。
在干法工藝中，催化劑和聚合物組分(通常為PTFE)的混合物粉碎成細顆粒，隨后散布到導電載體元件上并在室溫下壓制。這種工藝記載在，例如，EP1728896A2中。
在濕法制造工藝中，使用由混在水中或其它液體中的催化劑和聚合物組分組成的糊狀物或懸浮液。在懸浮液制備過程中，為了增加其穩(wěn)定性，可以加入表面活性物質(zhì)。隨后糊狀物通過絲網(wǎng)印刷或壓延涂敷到載體上，而粘度較小的懸浮液則通常噴灑于其上。涂敷了糊狀物或懸浮液的載體經(jīng)干燥和燒結(jié)。燒結(jié)在聚合物熔點區(qū)域內(nèi)的溫度下進行。另外， 燒結(jié)后，所述OCEs還可以在比室溫更高的溫度下固結(jié)(至多到聚合物的熔點，軟化點或分解點)。
將通過這些工藝制備的電極引入到電解槽中而無需預先使氧化銀還原。在電解槽充滿電解質(zhì)后，氧化銀在電解電流的作用下還原為金屬銀。
很多公開文獻記載了使用硝酸銀和氫氧化鈉溶液基于沉淀法來制備氧化銀。例如，US771872B2記載了紐扣電池用的氧化銀粉末的制備和使用。該工藝基本包括4個步驟，混合硝酸銀水溶液和氫氧化鈉溶液、隨后經(jīng)過至少30分鐘(在最佳效果實施例中甚至長達12小時)的長時間攪拌來進行沉淀，過濾懸浮液并隨后在減壓條件下高溫干燥。這樣制得的粉末的d50值介于I至500 μ m且BET表面積小于5m2/g。這種制備工藝的缺點是極長的后續(xù)攪拌時間，從而大大延長了工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)工藝中的生產(chǎn)時間。另一個缺點在于，在如此長的后續(xù)攪拌時間內(nèi)，單個顆粒會聚集，導致顆粒直徑變大，這會在后續(xù)的進一步加工中導致不均勻的電極結(jié)構(gòu)，例如在DE10148599中記載的OCE制備工藝中。US20050050990記載了制備氧化銀細顆粒的不同工藝，在該工藝中或者在沉淀過程中加入分散劑，或者將沉淀用的氫氧化鈉溶液和硝酸銀溶液同時計量加入到初始進料的氫氧化鈉溶液中。在這些情形中，粉末在沉淀、過濾和干燥之后還經(jīng)受濕磨。這使得氧化銀顆粒的d50小于3 μ m并且d90小于8 μ m, BET表面積大于O. 9m2/g。上述兩種工藝與本發(fā) 明所述工藝相比都存在缺點。第一種工藝中，額外加入了分散劑，其隨后又必須再次除去；在第二種工藝中，兩種溶液的計量加入必須同時，這導致計量加入的復雜性程度增大。另外，濕磨工藝還包括進一步的工藝步驟。在本發(fā)明的一個特別有利的方式中，所述新工藝配置為，在進一步加工步驟d)中，采用干法制備工藝，更具體地通過將氧化銀，包含銀顆粒的催化劑和細粒的氟化聚合物的粉末混合物與導電載體材料一起壓制，得到平板狀的耗氧電極。本發(fā)明還提供了耗氧電極，其至少包括導電載體，電觸點，和包含催化活性組分的氣體擴散層，其中該氣體擴散層包含至少一種氟化聚合物，銀顆粒形式的銀以及通過本發(fā)明上述新工藝制備的氧化銀顆粒形式的氧化銀。所述涂層優(yōu)選包含O. 5至20重量份且優(yōu)選2至10重量份的氟化聚合物，I至20重量份且優(yōu)選2至10重量份的銀顆粒形式的銀，以及60至98. 5重量份且優(yōu)選70至95重量份的氧化銀顆粒形式的氧化銀。包括氧化銀的OCE可以，例如通過本身已知的技術(shù)，以濕法或干法工藝制備。這些工藝，特別是，如上面所述進行。所述新型耗氧電極優(yōu)選連接作為陰極，特別是在用于堿金屬氯化物電解的電解池中，該堿金屬氯化物優(yōu)選氯化鈉或氯化鉀，更優(yōu)選為氯化鈉。本發(fā)明因此還提供了電解設(shè)備，特別是用于氯堿電解的電解設(shè)備，其包括上述新型耗氧電極作為耗氧陰極?？晒┻x擇地，所述耗氧電極可優(yōu)選在燃料電池中連接作為陰極。因此，本發(fā)明進一步提供了所述新型耗氧電極在堿性條件下用于氧還原的用途，特別是在堿性燃料電池中，用在飲用水處理中，例如用于制備次氯酸鈉，或者用在氯堿電解中，特別是用于LiCl、KCl或NaCl的電解。所述新型OCE更優(yōu)選用在氯堿電解中，特別是在氯化鈉(NaCl)電解中。因此，本發(fā)明還進一步提供了用于堿金屬氯化物電解的電解池，該堿金屬氯化物優(yōu)選氯化鈉或氯化鉀，更優(yōu)選氯化鈉，其特征在于它包括上述的本發(fā)明耗氧電極作為陰極。后文將通過實施例對本發(fā)明作詳細的闡述，但這些實施例不構(gòu)成對本發(fā)明的約束。 為了所有有用的目的，所有上述參考文獻以弓丨用方式全文并入本說明書。
雖然顯示和描述了實施本發(fā)明的某些特定結(jié)構(gòu)，但是對本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見地，在不偏離本發(fā)明基本發(fā)明構(gòu)思的精髓和范圍的前提下可對各個部分作出各種改變和重排，并且本發(fā)明的基本發(fā)明構(gòu)思不局限于本文顯示和描述的特定形式。實施例實施例1將160g氫氧化鈉溶解在去離子水中并且稀釋得到1. 3升氫氧化鈉溶液。隨后，同樣將499g硝酸銀(AGFA，工業(yè)級，袋裝產(chǎn)品)用去離子水溶解并稀釋得到1. 3升硝酸銀溶液。在攪拌條件下(槳式攪拌器，VA攪拌槳，150rmp)我們在室溫下在5升燒杯中初始裝入所述氫氧化鈉溶液，并在250rpm的攪拌速率下于20秒內(nèi)加入所述硝酸銀溶液。隨后繼續(xù)攪拌5分鐘。隨后將懸浮液在瓷質(zhì)抽濾器上通過白色網(wǎng)格濾膜(white-band filter)過濾10分鐘。濾餅用去離子水在抽濾器上再洗滌五次，每次使用半升水。然后，將整個濾餅在3升去離子水中制成漿料，在抽濾器上用新的白色網(wǎng)格濾膜過濾并用去離子水洗滌三次，每次使用半升水。濾餅在真空干燥箱中于120°C干燥5小時。隨后，較大的團塊通過機械破壞(碾碎)，并且濾餅在真空干燥箱中于120°C再次干燥I小時。對于所制備的氧化銀(I)，通過BET測量，測得O. 63m2/g的BET比表面積。將氧化銀(I)樣品在水/Tween80混合物中超聲預處理300秒后，在MS2000HydroS上借助激光衍射測定粒度分布，發(fā)現(xiàn)該氧化銀(I)的d50為3. 97 μ m。將由7重量％的Dyneon TF2053Z型PTFE粉末，86重量％的通過上述制備工藝制備的氧化銀(I)，以及7重量％的Ferro331型銀粉末組成的O. 16kg粉末混合物在IKA混合器中混合4次，每次15秒。在操作過程中，粉末混合物的溫度保持在50°C以下。混合后，粉末混合物通過網(wǎng)眼大小為1. Omm的篩網(wǎng)過篩。過篩后的粉末混合物隨后涂敷到絲厚度為O. 14mm且網(wǎng)眼大小為O. 5mm的鎳絲網(wǎng) 上。所述涂敷利用2mm厚的模板來進行，并且所述粉末借助網(wǎng)眼大小為Imm的篩網(wǎng)來涂敷。超出該模板厚度的多余粉末通過刮刀去除。在除去模板之后，涂敷有所述粉末混合物的載體通過輥壓機壓制，壓制力為O. 26kN/cm。從該輥壓機上取下耗氧電極。將所制得的耗氧陰極用在氯化鈉溶液(濃度為210g/l)的電解中，其中采用DuPONT N982WX離子交換膜，并且在OCE和膜之間有3mm的包含氫氧化鈉溶液的間隙。電解液溫度為90°C;氫氧化鈉溶液的濃度是重量32%。在該OCE背向含氫氧化鈉溶液的間隙的那一側(cè)計量加入純度為99. 5%的氧氣。所用的陽極是涂覆有含釕的混合貴金屬氧化物的鈦金屬網(wǎng)(制造商De Nora，LZM型)。活性電極的底面積和所述膜的底面積均為100cm2。氫氧化鈉溶液的流率和鹽水的流率各自介于5至101/h，且氧氣流率介于45至551/h。電流密度為4kA/m2，測得的電解池電壓為2. 02V。
權(quán)利要求
1.制備耗氧電極的工藝，其包括下列步驟 a)通過向初始進料的堿性溶液中計量加入銀鹽溶液并隨后攪拌懸浮液至多10分鐘來沉淀氧化銀，在此過程中懸浮液的溫度維持在10°C至50°C范圍內(nèi)， b)從步驟a)的懸浮液中分離沉淀的氧化銀， c)在80°C至200°C的溫度下干燥該氧化銀，任選地在減壓條件下進行， d)用導電載體材料、包含銀顆粒的催化劑、和細粒的氟化聚合物對所得氧化銀進行進一步加工，得到平板狀的耗氧電極。
2.權(quán)利要求1所述的工藝，其中在步驟c)中的干燥之后，所述氧化銀的BET表面積在O. 4至O. 7m2/g的范圍。
3.權(quán)利要求1所述的工藝，其中在步驟c)中的干燥之后，所述氧化銀的d50在2至7 μ m的范圍。
4.權(quán)利要求1所述的工藝，其中，在進一步加工步驟d)中，使用O.5至20重量份的氟化聚合物，I至20重量份的銀顆粒形式的銀，以及60至98. 5重量份的氧化銀顆粒形式的氧化銀。
5.權(quán)利要求1所述的工藝，其中，在進一步加工步驟d)中，采用干法制備工藝。
6.權(quán)利要求1所述的工藝，其中步驟a)中所用的堿金屬氫氧化物溶液中的堿金屬氫氧化物相對于所述銀鹽是摩爾過量的。
7.權(quán)利要求6所述的工藝,其中堿金屬氫氧化物溶液中的堿金屬氫氧化物相對于所述銀鹽的摩爾過量的比例為至少11比I。
8.通過權(quán)利要求1的工藝制備的耗氧電極，其至少包括導電載體，電觸點，和包含催化活性組分的氣體擴散層，其中該氣體擴散層包含至少一種氟化聚合物、銀顆粒形式的銀和氧化銀顆粒形式的氧化銀。
9.權(quán)利要求8所述的耗氧電極，其中該耗氧電極包括d90小于13μ m的氧化銀顆粒。
10.用于電解堿金屬氯化物的電解池，其中該電解池包括權(quán)利要求8的耗氧電極作為陰極。
11.權(quán)利要求1所述的工藝，其中銀鹽溶液是硝酸銀溶液，堿性溶液是NaOH水溶液，計量加入的時間小于10分鐘，懸浮液攪拌至多5分鐘，懸浮液的溫度維持在10°C至50°C范圍內(nèi)，并且通過一次或者多次過濾懸浮液并洗滌氧化銀來從步驟a)的懸浮液中分離沉淀的氧化銀。
12.權(quán)利要求1-7或11中任一項所述的工藝，其中計量加入的時間小于I分鐘且懸浮液的溫度維持在25°C至30°C范圍內(nèi)。
13.權(quán)利要求2所述的工藝，其中在步驟c)中的干燥之后，所述氧化銀的BET表面積在O. 6至O. 65m2/g的范圍。
14.權(quán)利要求3所述的工藝，其中在步驟c)中的干燥之后，所述氧化銀的d50在3至5 μ m的范圍。
15.權(quán)利要求4所述的工藝，其中，在進一步加工步驟d)中，使用2至10重量份的氟化聚合物，2至10重量份的銀顆粒形式的銀，以及70至95重量份的氧化銀顆粒形式的氧化銀。
16.權(quán)利要求4所述的工藝，其中，在進一步加工步驟d)中，所述干法制備工藝通過將氧化銀、包含銀顆粒的催化劑和細粒的氟化聚合物的粉末混合物與導電載體材料一起壓制來進行，從而得到平板狀的耗氧電極。
17.權(quán)利要求10所述的電解池，其中所述堿金屬氯化物是氯化鈉、氯化鉀、或者它們的混合物。
18.權(quán)利要求17所述的電解池，其中所述堿金屬氯化物是氯化鈉。
全文摘要
本發(fā)明公開了作為電解設(shè)備的耗氧電極，更具體地說是用于氯堿電解的耗氧電極，其包括新型催化涂層。還公開了該耗氧電極的制備工藝及其在氯堿電解或燃料電池技術(shù)中的用途。該耗氧電極至少包括導電載體、電觸點和包含催化活性組分的氣體擴散層，其特征在于所述涂層包含至少一種氟化聚合物、銀顆粒形式的銀和氧化銀顆粒形式的氧化銀，其通過選定的沉淀步驟制備。
文檔編號C25B11/08GK103014754SQ20121038434
公開日2013年4月3日 申請日期2012年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月23日
發(fā)明者J·金特魯普, A·布蘭 申請人:拜耳知識產(chǎn)權(quán)有限責任公司