DE1667107B2 - Verfahren zum Aufbringen einer katalytisch aktiven Schicht aus Platin oder einer Platin enthaltenden Kombination auf eine Unterlage - Google Patents
Verfahren zum Aufbringen einer katalytisch aktiven Schicht aus Platin oder einer Platin enthaltenden Kombination auf eine UnterlageInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbringen einer katalytisch aktiven festhaftenden Schicht aus
Platin oder einer Kombination aus Platin und weniger als 50% anderer Metalle der Platingruppe auf eine
Unterlage, indem diese mit einer Platindispersion beaufschlagt wird, die aus Platinoxid oder einer Mischung
aus Platinoxiden und einem oder mehrerer Oxide der Metalle Rhodium, Ruthenium, Iridium und
Palladium, wobei das Platin mindestens 50% der Metallgehalte darstellt, mit einem Dispersionsmedium,
das im wesentlichen aus einem aliphatischen Alkohol zwischen C2 und C5 besteht, dem vorzugsweise Formaldehyd
beigefügt ist, hergestellt worden ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein solches Verfahren so auszugestalten, daß die nur mit unschädlichem
Wärmeaufwand aufgebrachte Schicht chloridfrei ist und bei geringer Platinkonzentration eine hohe katalytische
Aktivität hat. Eine erfindungsgemäß beschichtete Unterlage soll insbesondere als Katalysator
in Brennstoffzellen oder katalytischen Elektroden einbaubar sein.
Die Aufgabe wird crfindungsgemäß dadurch gelöst,
daß
a) nach dem Auftragen der Dispersion auf die zu beschichtende Unterlage durch Zugeben einer
b)
c)
d)
d)
wasserlöslichen anorganischen Säure, insbesondere Salpeter- oder Schwefelsäure oder eines
wasserlöslichen Salzes solcher Säuren das Platin aus der Dispersion auf die Unterlage ausgefällt
wird;
der Großteil des aus dem Alkohol und gegebenenfalls Formaldehyd bestehenden Dispersionsmediums mit Wasser aus dem Platinniederschlag
auf der Unterlage ausgewaschen wird;
der im Platinbelag absorbierte organische Rückstand unter Wasser oxidiert wird und
danach die platinbeschichtete Unterlage getrocknet wird.
der im Platinbelag absorbierte organische Rückstand unter Wasser oxidiert wird und
danach die platinbeschichtete Unterlage getrocknet wird.
Weitere Ausgestaltungen dieser Erfindung sind r> Gegenstand der Unteransprüche.
Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ergibt sich insbesondere aus dem Vergleich dieses Verfahrens
mit dem aus der DT-AS 1115 721 bekannten Verfahren, das Anlaß für die Bildung der Gattung des
erfindungsgemäßen Verfahrens ist.
Bei dem bekannten Verfahren erfolgt die Niederschlagung des Platins entweder durch reines Erhitzen
der Platindispersion oder durch elektrolytische Abscheidung. Der Hauptnachteil hierbei ist, daß sowohl
bei Anwendung erhöhter Temperatur als auch bei der elektrolytischen Abscheidung die Gefahr einer zu
starken Versinterung des ausgeschiedenen Platins besteht und dadurch der Oberflächeninhalt je Gewichtseinheit
des abgeschiedenen Platins sehr gering ist. Im in Gegensatz dazu wird bei der Erfindung das sehr teure
Platin sehr weitgehend dazu ausgenützt, katalytische Tätigkeit zu entfalten, und zwar durch entsprechende
Beschaffenheit der während des Verfahrens entstehenden Oberfläche. Durch den mit a) bezeichneten
Verfahrensschritt wird erreicht, daß ein schnelles Koagulieren und Abscheiden des Platins ohne unzulässige
Temperaturerhöhung stattfindet, wobei durch die nachfolgenden Verfahrensschritte b) und c), nämlich
das Auswaschen des Dispersionsmediums mit Wasser und die Oxydation des organischen Restes
Platinschwarz mit hohem Flächeninhalt und einer geringen Kristallgerippegröße erzielt wird.
Es ist zwar bereits bekannt (GB-PS 984 973), Platin auf Glas- oder Keramikoberflächen niederzuschlagen
und dabei von einer Dispersion einer Platinverbindung in einem organischen Dispersionsmedium auszugehen,
nämlich von einer Lösung von Resinaten oder Sulforesinaten des Platins in einem ätherischen
öl. Aber auch dabei erfolgt die Ausfällung des Platins durch Erhitzen der Dispersion auf Temperaturen zwischen
550 und 800° C, wodurch die ätherischen öle verbrannt und die Resinate bzw. Sulforesinate zersetzt
werden. Dabei ist zwar in einer Alternativlösung vorgesehen, einem flüchtigen organischen Lösungsmittel,
in dem die Platinverbindung gelöst ist, ein Gemisch aus einem Harz und Terpineol oder einem anderen
ätherischen öl zuzugeben. Die erfindungsgemäßen Verfahrensschritte sind jedoch auch dabei nicht vorgesehen.
Bezüglich des bevorzugten Verwendungszweckes erfindungsgemäß beschichteter Unterlagen, nämlich
als Katalysatoren für Brennstoffzellen und katalytische Elektroden, ist davon auszugehen, daß sich katalytische
Elektroden für Brennstoffzellen und für den Einsatz in elektro-chemischen Verfahren im Entwicklungsstadium
befinden. Man hat erkannt, daß Platin und Kombinationen von Platin mit anderen Metallen
der Platingruppe wirksame Katalysatoren für viele der
in diesen Elektroden stattfindenden Reaktionen darstellen. Ein Typ einer katalytischen Elektrode, die sogenannte
Gasdiffusionselektrode, umfaßt:
a) Mittel zum Sammeln des Stroms, beispielsweise ein Metallgitter,
b) einen Katalysator, z. B. Platinschwarz und
c) ein plastisches Bindemittel, welches gleichzeitig ein Wasserabweisungsmittel ist, wie beispielsweise
Polytetrafluorethylen.
Es wurden bereits verschiedene Verfahren entwikkelt,
um diese Stoffe zu katalytischen Elektroden zu verbinden. L. W. Niedrech und H. R. Alford beschreiben
ein solches Verfahren in dem Artikel »A New High Performance Fuel Cell Employing Conducting,
Porous Teflon Electrodes and Liquid Electrolytes« im Journal of the Electrochemical Society, Bd.
112, Nr. 2, Seite 117-124 (Februar 1Q65). Auch die
GB-PS 1025370 beschreibt ein Verfahren zum Herstellen von geformten, porösen, katalytischen Elektroden.
Für bestimmte Zwecke, z. B. für den Einsatz mit einem im wesentlichen in einem Gefiige immobilisierten
Elektrolyt, können die Elektroden einen verhältnismäßig offenen Aufbau haben. In anderen Fällen,
z. B. wo sie eine Reaktion eines gasförmigen Brennstoffes oder des Sauerstoffes mit einem beweglichen,
flüssigen Elektrolyt fördern, ist es wichtig, daß die Elektrode für das Gas durchlässig und das Benetzen
des Katalysators durch den Elektrolyten ermöglicht ist, dabei jedoch andererseits Fluten des Katalysators
und Durchlecken des Elektrolyten durch die Elektrode verhindert ist.
Bei Elektroden, welche Platinschwarz als Katalysator benützen, ist der Konzentrationsbereich des Platins
von 10 bis 150 Milligramm Platin (oder auch mehr) je Quadratzentimeter. Die hohen Kosten des
Platins machen es notwendig, diese Substanz so wirkungsvoll wie möglich und in der niedrigsten Konzentration
zu verwenden. Nur wenn dies der Fall ist, können mit Platin katalysierte Elektroden einen weiten
Anwendungsbereich finden. Es ist daher ein besonders wesentlicher Vorteil der Erfindung, daß das Platin
»gestreckt« wird, indem es in der Form eines dünnen Belages auf der Unterlage aufgebracht wird, und
Mittel zum Kombinieren von Platin mit anderen Metallen, insbesondere mit Metallen der Platingruppe,
in verschiedenen Verhältnissen geschaffen sind, um so die katalytische Wirkung für verschiedene Reaktionen
der Elektroden zu verbessern. Besonders wichtig sind dabei leitfähige Pulver als Unterlagen für den
Katalysator. Hierzu geeignete Pulver sind Silber, Gold, Nickel, Graphit, Tantal, Titan, Borkarbid. Größere
Flächenunterlagen, wie beispielsweise Aktivkohle, Kieselsäure wurden ebenfalls untersucht, müssen
jedoch normalerweise mit leitfähigeren Pulvern verbunden werden. Leitfähige Gewebe, z. B. aus graphitischer
Kohle oder Kohle und Kieselsäure können als Unterlagen für den Katalysator und Stromsammler
dienen. Alle Bestandteile einer katalytischen Elektrode müssen gegenüber der korrosiven Wirkung des
betreffenden Elektrolyten, mit dem sie eingesetzt werden, beständig sein.
In der USA-Patentanmeldung Serial-No. 430474 wird eine Platindispersion beschrieben, die hergestellt
wird, indem Platinoxyd mit Alkohol oder mit einer Mischung von Alkohol und Formaldehyd zur Reaktion
gebracht wird. Das Verfahren gemäß der Erfindung benützt diese Platindispersion, verwendet aber
ein neues Verfahren zum Ausscheiden des Platins aus der Dispersion auf die Unterlage und bewirkt das
Oxydieren des am Platin adsorbierten organischen Materials in einem langsamer verlaufenden Vorgang
und unter Bedingungen, unter welchen die erzeugte Wärme schnell abgeleitet wird. Unter diesen Bedingungen
erleidet das Platin weniger physikalische Änderungen und die Ablagerung hat das Aussehen von
Platinschwarz. Diese Ablagerungen haben die hohe
ίο Aktivität, die zum Fördern von Oxydations- und Reduktionsreaktionen
in Brennstoffzellen mit hoher Geschwindigkeit erforderlich ist.
Man hat nun gefunden, daß, wenn der Niederschlag von Platinschwarz erst durch Waschen vom Großteil
der Mutterlauge, welche Alkohol und/oder Formaldehyd enthält, befreit worden ist, und dann mit Sauerstoff
oder einem Oxydationsmittel behandelt wird, während er unter Wasser ist, der organische Rest oxydiert
und das Platin gesammelt und getrocknet werden
2n kann, ohne dabei übermäßig zu leiden. Durch dieses Verfahren läßt sich Platinschwarz mit hohen Flächeninhalten
von 30 bis 60 Quadratmeter je Gramm herstellen. Die durchschnittliche' Größe des Kristallgerippes
dieses Platinschwarz wird auf weniger als 100
Angström geschätzt.
Wenn diese Dispersion mit dem feingemahlenen Unterlagenmaterial zu einem Schlamm verarbeitet
und Wasser zugegeben wird, wird der Großteil des Platins einfach in einer verdünnten Dispersion abgewaschen.
Überraschenderweise hat sich jedoch herausgestellt, daß, wenn diesem Schlamm eine verdünnte,
wasserlösliche, anorganische Säure oder eine anorganische Salzlösung zugegeben wird, praktisch
das ganze Platin koaguliert und fest als Belag auf der
.π Unterlage haftet. Wenn das platinbeschichtete Pulver
von der Mutterlauge getrennt und getrocknet wird, läßt sich eine maximale Aktivität nicht erreichen. Wie
im Falle des oben beschriebenen Platinschwarzes werden Verbesserungen dadurch erzielt, daß der adsorbierte,
organische Rest oxydiert wird, während das platinbeschichtete Pulver unter Wasser liegt.
Beispiele für die Herstellung der Dispersion
Beispiel 1
Beispiel 1
Eine Reihe von Proben von Platinoxyd im Gewicht von jeweils 2,5 g wurde in 50 ecm Glasbecher eingebracht.
Zu jeder Probe wurde eine Lösung von 12,5 ecm eines der obengenannten Alkohole in Mischung
mit 12,5 ecm Formaldehyd (35%ige Lösung)
-,o zugegeben. Vor dem Zugeben dieser Lösung wurde
Kohlensäure in den abgedeckten Becher eingeblasen, um die darin befindliche Luft zu beseitigen. Dies
wurde während der Reaktion fortgesetzt, sowie auch nach der Reaktion während des Kühlens der Lösung.
Nach dem Zugeben der Alkohol-Formaldehyd-Lösung wurde der Becher im Wasserbad erwärmt, um
die Reaktion auszulösen. Bei den verschiedenen Proben geschah dies im Bereich von 33° bis 49° C. Die
Reaktion kennzeichnete sich durch die Entwicklung
b0 von Gas, Schäumen, einen Anstieg der Temperatur
auf zwischen 55° C und 75° C und eine Farbänderung bei der Reduktion des braunen Platinoxyds zur
schwarzen Platindispersion. In allen Fällen wurden anscheinend stabile Dispersionen erzielt, wobei sich
nur kleine Mengen von Platin als Rest absetzten.
Diese Dispersionen wurden in Fläschchen abgefüllt und nach 90tägigem Abstehen wieder untersucht. Es
wurde gefunden, daß verhältnismäßig kleine Mengen
von Rückständen in den Präparaten vorhanden waren, die mittels der Alkohol-Vormaldehyd-Mischungen
hergestellt wurden, in denen Äthyl, 1-Propanol, 1-Butanol,
Isobutanol und tertiärer Amylalkohol verwendet wurden. Dispersionen aus Mischungen, enthaltend
2-Propanol (iso), Amylalkohol und Isoamylaikohol hatten sich zersetzt, wobei das Platin in der
Form eines Rückstands unter einer klaren Lösung vorhanden war.
100 Gramm Platinoxyd, enthaltend 33,5 Gramm Platin, wurden in einem 4000 ecm Becher eingegeben.
500 ecm Äthylalkohol und 500 ecm Formaldehyd wurden gemischt und dem Platinoxyd zugesetzt. Der
Becher wurde im Wasserbad erwärmt. Die Reaktion setzte bei 52° C ein und die Temperatur stieg bei fortschreitender
Reaktion auf 74° C an. Nach vollendeter Reaktion wurde die Lösung unter Kohlensäure gekühlt,
mit Äthylalkohol auf 1392 ecm (0,06 g Pt/ccm) verdünnt und in Flaschen gefüllt.
Beider Herstellung von Dispersionen kann Wärme
aufgebracht werden, um die Reaktion zwischen dem Platinoxyd und dem Alkohol oder Alkohol-Formaldehyd-Reaktionsmittel
auszulösen. Platinoxyde unterscheiden sich in ihrer Reaktionsfähigkeit mit diesen
Reagenzien. Bei anderen Dispersionen ist aber auch keine Wärme nötig. Gemischte Metalloxyde neigen
zur übermäßigen Reaktion und sollten daher mit Wasser benetzt werden, um ein Schäumen zu verringern.
In allen Fällen wird die Reaktion unter Kohlensäure durchgeführt, um die Feuergefahr zu vermeiden.
In den folgenden erfindungsgemäßen Beispielen wurde die Dispersion durch Reaktion von 10 ecm einer
1:1 Mischung (nach Volumteilen) von Äthylalkohol und Formaldehyd (37 Gew.% des Reaktionsmittels)
je Gramm Platinoxyd erzeugt. Das Volumen einer Dispersion, die notwendig ist, um einen dünnen
Schlamm mit einer bestimmten Menge von Unterlage zu bilden, wurde bestimmt, und wo nichts anderes angeführt
ist, wurde die Verdünnung der Dispersion auf dieses Volumen mit Äthylalkohol vorgenommen.
Verschiedene graphitische Kohlenstoffe wurden benützt, die durch ihre Dichten gekennzeichnet sind
(bestimmt durch einen Scottschen Mengenmesser) und durch ihre Flächengehalte, bestimmt durch ihre
Stickstoffadsorption, gemessen mit einem Parkin-Elmer Shell Sorptometer. Die verwendete Polytetrafluoräthylendispersion
war eine TFE Dispersion Nr. 58 (Fabrikat der C. I. du Pont de Nemours Co.). Die
Herstellung von Polytetrafluoräthylendispersionen ist in den US-Psen 3066122, 2965595, 3009892 und
3 072590 sowie in den »du Pont Bulletins« X-50e und X91b beschrieben. Diese Dispersion wurde mit Wasserverdünnt.
Die Bestandteile wurden in Bechern geeigneter Größe gemischt, in welche Kohlensäure eingeleitet
wurde, um die Luft zu beseitigen.
Das Platin wurde auf der Unterlage durch verdünnte Salpetersäure koaguliert, geeigneterweise
20 ecm konzentrierte Salpetersäure verdünnt mit Wasser auf 1 Liter.
50 ecm der Platindispersion nach Beispiel 2 mit 14 g Platin wurden zu 26 g Polypropylenpulver mit
einer durchschnittlichen Teilchengröße von 35 μ zueeseben und zu einem Schlamm vermischt. Dieser
wurde eine Stunde unter gelegentlichem Umrühren stehen gelassen. 500 ecm 2prozentiger Salpetersäure
in Wasser wurde eingerührt. Nach dem Ausfällen wurde das platinierte Pulver filtriert und gewaschen.
Dann wurde es in den Becher zurückgegeben, der mit Wasser gefüllt war. Sauerstoff wurde 2 Stunden lang
durchgeblasen, und zwar in genügender Menge, um das Pulver in Suspension zu halten. Das Pulver wurde
wieder filtriert und in einem Ofen während der Nacht
κι bei 60° C getrocknet. Dieses Pulver war mit 35 Prozent
Platin beschichtet. Das Aussehen war schwarz. Bei Besichtigung unter dem Mikroskop ließen sich
keine weißen Polypropylenteilchen entdecken. Dieses Beispiel zeigt, daß eine verhältnismäßig große Beschichtung
mit Platin auf diese Art und Weise selbst auf einer Unterlage mit kleinem Flächeninhalt möglich
ist.
180 ecm Platindispersion nach Beispiel 2 mit 6,6 g Platin wurden zu 60 g eines Graphitpulvers mit einer
Dichte von 8,15 g/ccm und einem Flächeninhalt von 10,5 m2/g, zugegeben und gründlich gemischt. Die
Mischung wurde eine Stunde unter gelegentlichem Rühren stehen gelassen. 800 ecm 2prozentiger Salpe-'
tersäurelösung wurden eingerührt. Nach dem Ausfällen wurde das platinierte Pulver filtriert, gewaschen
und in den mit Wasser gefüllten Becher zurückgegeben. Sauerstoff wurde drei Stunden lang in genügen-
jo der Menge durchgeblasen, um die Mischung in Bewegung
zu halten. Die derart erhaltene platinierte Kohle wurde wieder filtriert, über Nacht in einem Ofen getrocknet
und durch ein 40er Sieb gesiebt. Das Produkt enthielt 10 Gew.% Platin, hatte eine Dichte von 0,22
g/ccm und einen Flächeninhalt von 13,5 m2/g. Mit demselben Graphitpulver wurde eine Menge hergestellt,
welche 25 Prozent Platin enthielt. Dies hatte eine Dichte von 0,23 g/ccm und einen Flächeninhalt
von 15,4 m2/g.
Das lOprozentige Platin-Graphit-Pulver wurde mit Polytetraf luoräthylen-Dispersion Nr. 30 gemischt, um
eine plastische Masse zu bilden. Diese wurde in dünne Platten ausgewalzt und zu katalytischen Elektroden
geformt, ähnlich wie in Beispiel 7 beschrieben ist.
Diese Elektroden wurden in einer Brennstoffzelle geprüft und arbeiteten zufriedenstellend.
Graphitpulver mit Flächeninhalten von 5,4 bzw. 6,0 m2/g wurden mit 5prozentigem Platin auf dieselbe Art
und Weise beschichtet. Die Produkte hatten Flächeninhalte von 10,4 bzw. 9,7 m2/g.
332 ecm Platindispersion nach Beispiel 2 mit 7,0 g Platin wurden zu 133 g eines kolloidalen Graphitpul-
vers, Dichte 0,20 g/ccm, Flächeninhalt 170 m2/g, zugegeben
und gemischt. Die Mischung wurde unter gelegentlichem Rühren eine Stunde lang stehen
gelassen. 800 ecm 2prozentige Salpetersäure in Wasser wurden eingerührt. Nach dem Absetzen wurde das
(,o platinierte Pulver filtriert, mit Wasser gewaschen und
in den Becher zurückgegeben, und vier und eine halbe Stunde mit Sauerstoff so behandelt, daß die Durchwirbelung
beibehalten wurde, wobei das platinierte PuK er die ganze Zeit unter Wasser war. Die plati-
b5 nierte Kohle wurde dann filtriert, nachtsüber in einem
Ofen bei 80° C getrocknet und durch ein 40er Sieb gesiebt. Das Produkt enthielt 5 Prozent Platin, hatte
eine Dichte von 0,30 g/ccm und einen Flächeninhalt
von 217 nr/g.
Dieses Beispiel zeigt die Anwendungstnöglichkeitcn
dieser Platinbcschichtung mit einem Graphitpulver
mit größerem Flächeninhalt.
65 cm1 Dispersion nach Beispiel 2 mit 7 Gramm
Platin wurden zu 27 g des Graphitpulvers nach Beispiel 4 zugegeben. Dies wurde gründlich gemischt und
eine Stunde lang unter gelegentlichem Rühren stehen gelassen. 500 cm' 2prozcntigcr Salpetersäure wurde
eingerührt. Nach dem Ausfällen wurde das beschichtete Pulver filtriert, mit Wasser gewaschen und wieder
in den 600-ccm-Becher zurückgegeben; hier wurde es unter Wasser drei Stunden lang mittels Sauerstoff
in Bewegung gehalten. Dann wurde das Pulver wieder filtriert und in einem Ofen nachtsüber bei 60° C getrocknet.
Das Pulver wurde durch ein 40er Sieb gesiebt. Der Flächeninhalt dieses IO Gew.% Platin enthaltenden
Pulvers war 218 nr/g.
Eine zweite Probe wurde genauso zubereitet wie im Beispiel (t beschrieben, jedoch wurde hier die unter
Wasser erfolgende Oxydation fortgelassen. In diesem Falle betrug die Oberfläche des Produkts nur
1X5 nr/g.
Die Beispiele (i und 7 zeigen die Wichtigkeit der
Oxydationsstufc auf, um ein Fabrikat mit einer maximalen Oberfläche zu erzeugen.
Ein 25,4 mm X 76,2 mm messender Streifen wurde von einem Tantaldraht-Netz mit MaschengröLie 50
abgeschnitten, auf dem ein sichtlich poröser Belag aus einer Mischung von Graphitpulver und Polytctrafluoräthylen
vorhanden war. Dieses wurde gewogen und 50,8 mm seiner Länge wurde in eine Dispersion
nach Beispiel 2 getaucht, die K) g Platin je cm' enthielt. Dann wurde das ganze in 5prozentige Schwcfclsäurelösung
getaucht, wodurch der Platindispersionsfilm als Platinschwarzablagerung auf dem porösen
Belag koagulierte. Dies wurde durch dreimaliges Eintauchen in destilliertes Wasser gewaschen.
Das platinicrte Stück wurde dann anodisch elcktrolysiert
(bei 20 niA), bis Sauerstoff an seiner Oberfläche auszutreten begann, und die Elektrolyse wurde
dann eine Stunde lang fortgesetzt. Dann wurde das Stück gründlich gewaschen und in einem Ofen über
Nacht bei M) C getrocknet und wieder gewogen. Die Menge des abgelagerten Platinschwar/.cs betrug 28,4
Milligramm.
Dies zeigt die Platinbcschichtung einer voigeformlon
Elektrode mittels des crfindungsgemäßen Verfahrens. Das Beispiel illustriert auch die elektrolytisch^
Oxydation des organischen Rückstandes in der Platinablagcrung.
I 20 cm' Dispersion nach Beispiel 2 mit 1,5 g Platin
wurden zu 28,5 g des kolloidalen Graphitpulvers nach Beispiel 4 zugegeben. Die Mischung wurde 5 Minuten
lang gerührt. 20 cm' Polytetrafluoräthylen-Dispersion (Dispersion Nr. 30), enthaltend 7,5 Gramm Polytetrafluorethylen
wurden in die Platin-Kohlc-Misehung eingerührt Dies wurde 15 Minuten längsteilen gelassen,
und dann wurden 500 cm' Salpetersäure (2prozentig in Wasser) eingerührt.
Die Mischung von platinbeschichtetem Polytetrafluoräthylcn und Graphit fiel in der Form von Flocken
an. Sie wurde filtriert, mit Wasser gewaschen und in den Becher zurückgegeben, wo sie mit Wasser bedeckt
wurde; Sauerstoff wurde drei und eine halbe Stunde lang so durchgeblasen, daß die Durchwirbelung aufrechterhalten
wurde. Das Produkt wurde wiederum filtriert und zu einer plastischen Masse geknetet, aus
welcher überschüssige Flüssigkeit entfernt wurde. Diese leuchte plastische Katalysatormasse hatte einen
Feststoff gehalt von ungefähr 41,7 Prozent.
Die platinbcschichteten Graphitpulver nach Beispiel 3, 4 und 5 eignen sich sehr gut zum Einbringen
in katalytische Elektroden mittels bekannter Vcrfahrcn. Alternative Mittel zum Einbringen des aktiven
Platinkatalysators der Erfindung in diese Elektroden sind in den Beispielen 7 und 8 beschrieben.
Eine Vielzahl von verschiedenen Unterlagen läßt sich erfindungsgemäß beschichten, einschließlich ciner
weiten Reihe von bereits erwähnten Metallen und anderen elektrisch leitenden Pulvern, wie Graphit sowie
auch verschiedene Kunststoffe, wie Polytetrafluoräthylcn, Chlortrifluoräthylen, Polyäthylene. Bekannte
Katalysatorenträger, wie aktivierte Kiesclerden, Tonerden, Kohlen und andere Werkstoffe lassen
sich derart mit Platin beschichten. Die Unterlagen, welche die Beschichtung aufnehmen, können die
Form von Pulvern, Granulat, pillenförmigcn Werkstoffen, Feststoffen haben.
Claims (2)
1. Verfahren zum Aufbringen einer katalytisch
aktiven festhaftenden Schicht aus Platin oder einer Kombination aus Platin und weniger als 50% anderer
Metalle der Platingruppe auf eine Unterlage, indem diese mit einer Platindispersion beaufschlagt
wird, hergestellt aus Platinoxyd oder einer Mischung aus Platinoxiden und einem oder mehrerer
Oxide der Metalle Rhodium, Ruthenium, Iridium und Palladium, wobei das Platin mindestens
50% der Metallgehalte darstellt, mit einem Dispersionsmedium, das im wesentlichen aus einem
aliphatischen Alkohol zwischen C2 und C5
besteht, dem vorzugsweise Formaldehyd beigefügt ist, dadurch gekennzeichnet, daß
a) nach dem Auftragen der Dispersion auf die zu beschichtende Unterlage durch Zugeben
einer wasserlöslichen anorganischen Säure, insbesondere Salpeter- oder Schwefelsäure
oder eines wasserlöslichen Salzes solcher Säuren das Platin aus der Dispersion auf die
Unterlage ausgefällt wird;
b) der Großteil des aus dem Alkohol und gegebenenfalls Formaldehyd bestehenden Dispersionsmediums
mit Wasser aus dem Platinniederschlag auf der Unterlage ausgewaschen wird;
c) der im Platinbelag absorbierte organische Rückstand unter Wasser oxidiert wird und
d) danach die platinbeschichtete Unterlage getrocknet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oxydation des organischen
Rückstandes unter Wasser durch Zugabe von Sauerstoff erzielt wird.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US57668166A | 1966-09-01 | 1966-09-01 |
Publications (2)
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