使用铂基非结晶金属合金氧阳极改进电解方法技术

使用氧阳极的改进电解的方法，这个改进方法包括在铂基非结晶金属合金氧阳极电解电池内进行电解过程，这阳极的化学式是ＰｔｐＡａＤｄ这里的Ａ是Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｆｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｔｉ、Ｒｕ、Ｎｂ、Ｖ、Ｔａ、Ａｕ和它们的混合物；Ｄ是Ｂ、Ｃ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｇｅ、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｓｎ和它们的混合物；ｐ的范围是大约４０至９２；ａ的范围是大约０至４０；和ｄ的范围是大约８至６０，附带条件是ｐ＋ａ＋ｄ＝１００（*该技术在2005年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术是关于非结晶金属阳极的使用，它们在电解池内具有导电性，因此，可以用于电过滤、产生氧气等等。由于非结晶。金属阳极具有机械性、化学性、及电学特性的独特组合性，使它们特别适用于新的开发应用，因此在近年来十分受到重视。非结晶合金物质具有因成份而变化的特性、高硬度、强度、韧性、软磁性及铁电性、高耐腐蚀性、高耐磨性、非一般的合金成份，及强的耐辐射破坏能力。这些特点对低温焊接合金、磁存储器、强场超导体装置及电源变压器铁心的软磁性物质等方面的应用，都是很理想的。由于它们具有耐腐蚀性，这里公开的非结晶金属合金特别适用于含氧阳极。其它作为电极的应用，包括用于铜和锌的电解冶金法中的阳极;用于燃料电池;用于污水处理;及如生成频那醇有机反应，和有机化合物的电化学氟化作用。这些合金也可以用于可渗透氢的薄膜。非结晶合金材料具有独特组合，是由非结晶材料的不规则原子结构造成的，这种结构可以保证物质化学均匀性，并且无所知的结晶材料有限的性能所产生出来的缺点。一般来说，非结晶材料是熔化状态的物质迅速冷却而形成的。是在大约每秒钟106℃的速度下进行冷却。具有这种冷却速度方法，包括液态溅射，真空蒸发等离子喷雾和直接淬冷。液态淬冷是最成功的有结济价值方法，因为已知道有多种合金，可以用这种技术制成如薄膜、带状和线状各种形态。美国专利3856513叙述了一种由熔体的直接淬冷所获得的新的金属合金成份，同时也有对这过程一般讨论。该份专利描述了如何把一个熔点以上温度的合金，骤冷，制造磁性非结晶金属合金。把金属熔流送进两个室温下转动的轧辊的压辊间隙。淬冷的金属，形成带状;X-射线衍射测量显示，它基本上是非结晶的，具有可塑性，抗拉强度大约350000磅/英吋2(2415MPa)。美国专利4036636叙述的，是铁、或钴和硼的二元非结晶合金。要求权项是非结晶合金是用一真空溶铸法成形，在此把熔化的合金由一小孔喷出，射往部份真空压(汞柱高100×10-3毫米)的转动中的辊轴。此等非结晶合金形成连续不断的薄带，并表现出具有高机械硬度和可塑性。美国专利4264356公开了一些非结晶超导体玻璃状合金，它们是由一类或多类ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB或ⅧB过渡金属元素、及一种或多种准金属组成。如B、P、C、N、Si、Ge或Al等。说明这些金属可用于强场超导磁物质。上述的非结晶金属合金，并还没有提出可以用于电解过程的电极，这是与本专利技术的合金的用法不相同的。关于由氯化钠溶液产生氯气的过程制备一定的钯一磷基金属合金在美国专利4339270有所叙述。它公开了包含有原子百分数10至40的磷和/或硅，原子百分数60至90的两种或两种以上的钯、铼、和铂的几种三元非结晶金属合金。附加的元素有钛、锆、铌、钽和/或铱。这些合金都可以用作电解中电极，同时，该专利也报导了合金电极在卤族溶液中电解的高耐腐蚀性。M原、K桥本、T升本等三个专利权人，对这些合金的阳极特性作了研究，并且在各期刊报导过其中一篇名为“非结晶Pd-Ti-P合金在NaCl溶液内的阳极化现象”，见于Electrochimica Acta，25，第1215-1220页(1980)，描述了磷和钯的碎片，在温度升高时形成了钯磷化物，再把它和钛熔合，接着，用转动轮(rotating wheel)方法，把形成合金制成10至30微米厚度的薄带。应用电化学期刊(Journal of Applied Electrochemistry)，13，第295-306页(1983)的“含有釕、銠、铱或铂的非结晶三元钯-硫合金在热的浓缩氯化钠溶液内的阳极特性性”，描述了题述的合金，它们也是用转动轮方法由熔态制造的。钯-硅合金制备出来及评价过，但是发觉它们不适宜用作阳极。所报导的合金都有较高的耐腐蚀性，较高的氯活度和比DSA低的氧活度。非结晶固体期刊(Journal of Non-Crystalline Solids)54，第85-100页(1983)的“无定形钯-铱-磷合金在热的浓缩氯化钠溶液内的阳极特性”，描述了用同样转动轮方法制备的合金;报导又说，这些合金都同样具有中等程度的耐蚀性、高的氯活度，和低的氧活度。作者们发现这些合金的电催化选择性明显地比由釕的混合氧化物和金属钛为主的钛所构成的已知尺寸稳定阳极(DSA)，要高DSA的缺点是氯化钠的电解并不对氯具有完全的选择性，并会产生出一些氧气。这些所谈到的这些合金，生成氧气的活度都比DSA为差。下述三个在先的美国专利都叙述了一些尺寸稳定的阳极。美国专利3，234，110介绍了一种阳极，是由钛或钛合金芯组成。至少部份附有氧化钛的涂层，另再附有一层贵金属。例如是铀、铑、铱、或它们的合金的镀层。美国专利3，236，756披露的电极包含一个钛芯，上面镀了铂铂和/或铑的多孔层，及在这镀层的多孔地方，有一层氧化钛。美国专利3，771，385论述的电极，是由一个金属薄膜的芯组成，金属包括钛、钽、锆、铌、钨等，外层涂有至少下类中一种铂金属氧化物，这类金属包括铂、铱、铑、钯、钌和锇。上述三类的电极应用在电解过程中，不过它们本专利技术的阳极不同，因为它们都不是非结晶金属。因此，虽然有现有技术中非结晶金属合金，却没有人提出使用铂基非结晶合金于电过滤和产生氧气等过程。这里披露的特殊合金，都有极佳的耐蚀性，对于氯也有100%的选择性。本专利技术是用氧阳极来改进电解方法，该改进包括使用铂基非结晶金属合金氧阳极来进行电解过程，其分子式在此。A是Cr、Mo、W、Fe、Os、Ir、Cu、Ni、Rh、Pd、Ag、Ti、Ru、Nb、V、Ta、Au，和它们的混合物;D是B、C、Si、Al、Ge、P、As、Sb、Sn，和它们的混合物p的范围是大约40至92;a的范围是大约0至40;和d的范围是大约8至60，附带条件是p+a+d＝100使用氧阳极的电解方法，包括了电过滤法、电镀锌法、电冶金法、污水处理、产生氧气等。已经发现，使用一定的非结晶金属合金作为氧阳极，可以改进的方面，如提高阳极的耐蚀性。更正确来说，这种改进是在一电解池内，使用铂基非结晶金属合金氧阳极来进行电解，此阳极的化学式是PtpAa Dd在此，A是Cr、Mo、W、Fe、Os、Ir、Cu、Ni、Rh、Pd、Ag、Ti、Ru、Nb、V、Ta、Au，和它们的混合物;D是B、C、Si、Al、Ge、P、As、Sb、Sn，和它们的混合物;p的范围是大约40至92;a的范围是大约0至40;和d的范围是大约8至60，附带条件是P+a+d＝100更準确地说，本专利技术的非结晶金属合金氧阳极，包括那些A是Cr、Mo、W、Fe、Os、Cu、Ni、Ag、V、Au和它们的混合物，D如上述或D是B，Al、Ge、As、Sb、Sn和它们的混合物。及A是如上通用化学式所定义的。上述的金属合金可能是二元的或三元的，其中的Pt和D是必要的。A可供选择。这里的“非结晶金属合金”一词，是指含有非结晶金属合金的合金，它们也可以含有一或多种前述的非金属性元素。因此，非结晶金属合金也可以含有多种非金属元素，例如是硼、硅、磷、砷、锗和锑等。理想的元素组合，有Pt/Si、Pt/Ta/Si、Pt/Ge、Pt/Ge/Si、Pt/Ag/Si、Pt/B/Si、Pt/Ir/Si、Pt/Ir/B、Pt/本文档来自技高网...

【技术保护点】
使用氧阳极改进的电解方法，这改进所包括的步骤是：在铂基非结晶金属合金氧阳极电解电池内进行电解方法，阳极的化学式是Ｐｔ↓〔ｐ〕ＡａＤｄ在此Ａ是Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｆｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｔｉ、Ｒｕ、Ｎｂ、Ｖ、Ｔａ、 Ａｕ和它们的混合物；Ｄ是Ｂ、Ｃ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｇｅ、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｓｎ和它们的混合物；Ｐ的范围大约４０至９２；ａ的范围大约０至４０；和ｄ的范围大约８至６０，附带条件是Ｐ＋ａ＋ｄ＝１００。

【技术特征摘要】
US 1985-2-26 705,688范围内的各种修改和变化。权利要求1.使用氧阳极改进的电解方法，这改进所包括的步骤是在铂基非结晶金属合金氧阳极电解电池内进行电解方法，阳极的化学式是在此A是Cr、Mo、W、Fe、Os、Ir、Cu、Ni、Rh、Pd、Ag、Ti、Ru、Nb、V、Ta、Au和它们的混合物；D是B、C、Si、Al、Ge、P、As、Sb、Sn和它们的混合物；P的范围大约40至92；a的范围大约0至40；和d的范围大约8至60，附带条件是P+a+d=1002.如权利要求1所提出的改进电解方法，在此铂基非结晶金属合金氧阳极中，至少50%非结晶的。3.如权利要求1所提出的改进电解方法，在此铂基非结晶金属合金氧阳极中至少80%非结晶的。4.如权利要求1所提出的改进电解方法，在此铂基非结晶金属合金氧阳极大约100%非结晶的。5.如权利要求1所提出的改进电解方法，在此氧阳极是由Pt和Si所组成。6.如权利要求5所提出的改进电解方法，在此氧阳极是由Pt85Si15组成。7.如权利要求5所提出的改进电解方法，在此氧阳极是由Pt80Si20组成。8.如权利要求5所提出的改进电解方法，在此氧阳极是由Pt75Si25组成。9.如权利要求5所提出的改进电解方法，在此氧阳极是由Pt70Si30组成。10.如权利要求5所提出的改进电解方法，在此氧阳极是由Pt65Si35组成。11.如权利要求1所提出的改进电解方法，在此氧阳极是由Pt、Ta和Si所组成。12.如权利要求11所提出的改进电解方法，在此氧阳极是由Pt55Ta10Si35组成。13.如权利要求1所提出的改进电解方法，在此氧阳极是由Pt和Ge所组成。14.如权利要求13所提出的改进电解方法，在此氧阳极是由Pt75Ge25组成。15.如权利要求1所提出的改进电解方法，在此氧阳极是由Pt、Ge和Si组成。16.如权利要求15所提出的改进电解方法，在此氧阳极是由Pt65Ge15Si20组成。17.如权利要求1所提出的改进电解方法，在此氧阳极是由Pt、Ag和Si所组成。18.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：哈里斯，格拉塞尼，坦霍维，沃德，
申请(专利权)人：标准石油公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]