JP2725799B2 - 二酸化鉛含有膜状電極材料の製造方法 - Google Patents
二酸化鉛含有膜状電極材料の製造方法Info
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- JP2725799B2 JP2725799B2 JP63233740A JP23374088A JP2725799B2 JP 2725799 B2 JP2725799 B2 JP 2725799B2 JP 63233740 A JP63233740 A JP 63233740A JP 23374088 A JP23374088 A JP 23374088A JP 2725799 B2 JP2725799 B2 JP 2725799B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、二酸化鉛（PbO2）含有膜状電極材料の製造
方法に関するものである。更に詳しく述べるならば、本
発明は、カチオン交換樹脂膜を用いるゼロギャップ方式
水溶液電解に有用な二酸化鉛含有膜状電極材料の製造方
法に関するものである。
方法に関するものである。更に詳しく述べるならば、本
発明は、カチオン交換樹脂膜を用いるゼロギャップ方式
水溶液電解に有用な二酸化鉛含有膜状電極材料の製造方
法に関するものである。
パーフルオロスルホン酸型、またはパーフルオロカル
ボン酸型のカチオン交換樹脂膜を固体電解質とする水溶
液電解において、陰極および陽極をカチオン交換樹脂膜
に密接させた所謂「ゼロギャップ方式」の電解が行われ
ている。
ボン酸型のカチオン交換樹脂膜を固体電解質とする水溶
液電解において、陰極および陽極をカチオン交換樹脂膜
に密接させた所謂「ゼロギャップ方式」の電解が行われ
ている。
このようなゼロギャップ方式電解に用いられる電極材
料は、触媒能を有する金属または金属化合物の薄層を、
ホットプレス、又はメッキ法によりカチオン交換樹脂膜
に直接接合するか、上記金属、または金属化合物とバイ
ンダー樹脂とを含む柔軟なフィルムを製作し、このフィ
ルムをカチオン交換樹脂膜に、密着させることによって
製作されている。
料は、触媒能を有する金属または金属化合物の薄層を、
ホットプレス、又はメッキ法によりカチオン交換樹脂膜
に直接接合するか、上記金属、または金属化合物とバイ
ンダー樹脂とを含む柔軟なフィルムを製作し、このフィ
ルムをカチオン交換樹脂膜に、密着させることによって
製作されている。
しかしながら、触媒金属化合物として二酸化鉛を用
い、これをポリテトラフルオロエチレン（PTFE）樹脂な
どのバインダー樹脂を用いてカチオン交換樹脂膜に300
〜350℃の温度で加熱圧接しようとすると、二酸化鉛の
熱分解温度は300〜350℃であるため、上記加熱圧接工程
において、二酸化鉛が熱分解して低級酸化物に変化して
しまうという不都合を生ずる。このため、二酸化鉛を用
いる場合は、多孔質チタン基体の表面に、二酸化鉛を電
析させたものが、カチオン交換樹脂膜に直接圧接されて
いる。
い、これをポリテトラフルオロエチレン（PTFE）樹脂な
どのバインダー樹脂を用いてカチオン交換樹脂膜に300
〜350℃の温度で加熱圧接しようとすると、二酸化鉛の
熱分解温度は300〜350℃であるため、上記加熱圧接工程
において、二酸化鉛が熱分解して低級酸化物に変化して
しまうという不都合を生ずる。このため、二酸化鉛を用
いる場合は、多孔質チタン基体の表面に、二酸化鉛を電
析させたものが、カチオン交換樹脂膜に直接圧接されて
いる。
多孔質チタン基体に二酸化鉛を電析させて得られる電
極材料は、剛性が大きいため、これをカチオン交換樹脂
膜に圧接してセルを組み立てると、二酸化鉛担持多孔性
チタンとカチオン交換樹脂膜との間の接触点を均一に分
布させたセルを得ることが困難であり、このようなセル
を用いて電解操作を行うと、セル毎に、電圧や電流効率
が異なり、安定した運転を行うことができない。
極材料は、剛性が大きいため、これをカチオン交換樹脂
膜に圧接してセルを組み立てると、二酸化鉛担持多孔性
チタンとカチオン交換樹脂膜との間の接触点を均一に分
布させたセルを得ることが困難であり、このようなセル
を用いて電解操作を行うと、セル毎に、電圧や電流効率
が異なり、安定した運転を行うことができない。
また、上記電流分布や電圧の不均一性は、電極面に局
部的な発熱を生じ、カチオン交換樹脂に損傷を生ずると
いう問題が発生する。上記の問題は、セルが大型になる
程顕著になる。
部的な発熱を生じ、カチオン交換樹脂に損傷を生ずると
いう問題が発生する。上記の問題は、セルが大型になる
程顕著になる。
また、二酸化鉛担持多孔性チタンは、それが大型にな
る程、二酸化鉛析出物の応力の影響が大きくなり、得ら
れる電極の平面形状を保持するために、電析条件を厳し
く制御する必要を生ずる。
る程、二酸化鉛析出物の応力の影響が大きくなり、得ら
れる電極の平面形状を保持するために、電析条件を厳し
く制御する必要を生ずる。
上記のように、従来の二酸化鉛電極は、それから得ら
れるセル性能の再現性が不十分であり、セル組立の作業
に困難性があり、圧接して使用されるイオン交換樹脂膜
の寿命が低く、しかも製造コストが高いなどの問題を有
している。
れるセル性能の再現性が不十分であり、セル組立の作業
に困難性があり、圧接して使用されるイオン交換樹脂膜
の寿命が低く、しかも製造コストが高いなどの問題を有
している。
そこで、本発明は、従来の二酸化鉛電極の問題点を解
消し、セル組立の作業が容易であり、長寿命を有し、熱
分解することなく安価に製造が可能であり、しかも得ら
れるセルの性能が均一でその再現性が高く、ゼロギャッ
プ方式の電解に有用な二酸化鉛含有膜状電極材料の製造
方法を提供しようとするものである。
消し、セル組立の作業が容易であり、長寿命を有し、熱
分解することなく安価に製造が可能であり、しかも得ら
れるセルの性能が均一でその再現性が高く、ゼロギャッ
プ方式の電解に有用な二酸化鉛含有膜状電極材料の製造
方法を提供しようとするものである。
本発明の二酸化鉛含有膜状電極材料の製造方法は、四
酸化三鉛の粉末とフッ素含有重合体樹脂とを含む混合物
から膜状体を成形し、前記膜状体に、易溶性塩形成性酸
を含む溶液による処理を施して、膜状体内において四酸
化三鉛を二酸化鉛と易溶性鉛（II）塩に変換し、この易
溶性鉛（II）塩を溶解除去することを特徴とするもので
ある。
酸化三鉛の粉末とフッ素含有重合体樹脂とを含む混合物
から膜状体を成形し、前記膜状体に、易溶性塩形成性酸
を含む溶液による処理を施して、膜状体内において四酸
化三鉛を二酸化鉛と易溶性鉛（II）塩に変換し、この易
溶性鉛（II）塩を溶解除去することを特徴とするもので
ある。
本発明方法において、前記膜状体を、前記変換（不均
化反応）処理工程の前に、前記フッ素含有重合体樹脂の
融点以上の温度において、焼成してもよい。
化反応）処理工程の前に、前記フッ素含有重合体樹脂の
融点以上の温度において、焼成してもよい。
本発明に用いられる四酸化三鉛（Pb3O4）は、化学試
薬、又は顔料用高純度品であることが好ましい。また四
酸化三鉛は安定であって、フッ素含有重合体樹脂との混
合物を膜状体に成形する際の圧縮、押出し、圧延、延
伸、高温焼成などの加工工程における加熱（例えば300
〜350℃）により分解することがなく、また、得られた
膜状体を、カチオン交換樹脂膜に加熱圧着する工程、或
は高温焼成により分解することもない。本発明方法に用
いられる四酸化三鉛粉末は、１〜100μｍの粒径を存す
るものであることが好ましい。
薬、又は顔料用高純度品であることが好ましい。また四
酸化三鉛は安定であって、フッ素含有重合体樹脂との混
合物を膜状体に成形する際の圧縮、押出し、圧延、延
伸、高温焼成などの加工工程における加熱（例えば300
〜350℃）により分解することがなく、また、得られた
膜状体を、カチオン交換樹脂膜に加熱圧着する工程、或
は高温焼成により分解することもない。本発明方法に用
いられる四酸化三鉛粉末は、１〜100μｍの粒径を存す
るものであることが好ましい。
本発明方法にバインダーとして用いられるフッ素含有
重合体樹脂は、電極装置内の陽極の酸化性雰囲気におい
ても耐久性の高いものであって、例えば、ポリテトラフ
ルオロエチレン（PTFE）樹脂、テトラフルオロエチレン
−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂、
テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共
重合体樹脂、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合
体樹脂、トリフルオロクロロエチレン重合体樹脂、フッ
化ビニリデン重合体樹脂などから選ばれた１種、又は２
種以上の混合物からなるものである。
重合体樹脂は、電極装置内の陽極の酸化性雰囲気におい
ても耐久性の高いものであって、例えば、ポリテトラフ
ルオロエチレン（PTFE）樹脂、テトラフルオロエチレン
−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂、
テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共
重合体樹脂、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合
体樹脂、トリフルオロクロロエチレン重合体樹脂、フッ
化ビニリデン重合体樹脂などから選ばれた１種、又は２
種以上の混合物からなるものである。
前記膜状体において四酸化三鉛の含有率は、80〜99重
量％であることが好ましく、また93〜97重量％であるこ
とがより好ましくフッ素含有重合体樹脂の含有率は、１
〜20重量％であることが好ましく、３〜７重量％である
ことがより好ましい。
量％であることが好ましく、また93〜97重量％であるこ
とがより好ましくフッ素含有重合体樹脂の含有率は、１
〜20重量％であることが好ましく、３〜７重量％である
ことがより好ましい。
本発明方法において、四酸化三鉛含有膜状体は下記の
ようにして成形することができる。
ようにして成形することができる。
すなわち、所定量の四酸化三鉛粉末と、フッ素含有重
合体樹脂粉末とを液状潤滑剤とを混合し、これらを十分
に混和してペーストを調製する。液状潤滑剤は、例えば
石油、ソルベントナフサ、ホワイトオイルなどの液状炭
化水素から選ばれた１種以上からなるものであって、四
酸化三鉛粉末とフッ素含有重合体樹脂粉末との混合物の
重量に対し、10〜100重量％で用いられることが好まし
く、より好ましくは15〜40重量％で用いられる。四酸化
三鉛粉末とフッ素含有重合体樹脂とは、液状潤滑剤に均
一に分散され、ペースト状にされる。ペーストは下記方
法のいづれかにより調製される。
合体樹脂粉末とを液状潤滑剤とを混合し、これらを十分
に混和してペーストを調製する。液状潤滑剤は、例えば
石油、ソルベントナフサ、ホワイトオイルなどの液状炭
化水素から選ばれた１種以上からなるものであって、四
酸化三鉛粉末とフッ素含有重合体樹脂粉末との混合物の
重量に対し、10〜100重量％で用いられることが好まし
く、より好ましくは15〜40重量％で用いられる。四酸化
三鉛粉末とフッ素含有重合体樹脂とは、液状潤滑剤に均
一に分散され、ペースト状にされる。ペーストは下記方
法のいづれかにより調製される。
（１）フッ素含有重合体樹脂粉末の、水性分散液に、四
酸化三鉛粉末の水中分散体を混合し、この混合物をコア
ギュレーター或はミキサーで攪拌し、上記各粉末を共凝
集させ、これを乾燥して得られた共凝集体に液状潤滑剤
を混合する。
酸化三鉛粉末の水中分散体を混合し、この混合物をコア
ギュレーター或はミキサーで攪拌し、上記各粉末を共凝
集させ、これを乾燥して得られた共凝集体に液状潤滑剤
を混合する。
（２）フッ素含有重合体樹脂粉末と四酸化三鉛粉末を適
当な混合機、例えば回転混合機により均一に混合し、こ
の混合物に液状潤滑剤を徐々に添加しつつ十分に混和す
る。
当な混合機、例えば回転混合機により均一に混合し、こ
の混合物に液状潤滑剤を徐々に添加しつつ十分に混和す
る。
（３）予じめ適当な混合機中に装入されたフッ素含有重
合体樹脂粉末に、四酸化三鉛粉末と液状潤滑剤との混合
物を、徐々に添加しつつ均一に混和する。
合体樹脂粉末に、四酸化三鉛粉末と液状潤滑剤との混合
物を、徐々に添加しつつ均一に混和する。
上記方法により得られたペーストを、圧縮、押し出
し、圧延のいづれか一工程を含む成形方法により膜状に
成形し、得られた成形体から液状潤滑剤を加熱蒸発、又
は抽出により除去し、多孔質の膜状体を得る。
し、圧延のいづれか一工程を含む成形方法により膜状に
成形し、得られた成形体から液状潤滑剤を加熱蒸発、又
は抽出により除去し、多孔質の膜状体を得る。
このようにして得られた膜状体は、未焼成物であっ
て、これをそのまゝ次の酸処理工程に供してもよいが、
この膜状体を、フッ素含有重合体樹脂バインダーの融点
以上（例えばPTFEの融点327℃以上、通常は330〜370
℃）の温度に加熱してこれを焼成してもよい。このよう
な焼成処理は、得られる膜状体の機械的強度を向上させ
るのに有効である。
て、これをそのまゝ次の酸処理工程に供してもよいが、
この膜状体を、フッ素含有重合体樹脂バインダーの融点
以上（例えばPTFEの融点327℃以上、通常は330〜370
℃）の温度に加熱してこれを焼成してもよい。このよう
な焼成処理は、得られる膜状体の機械的強度を向上させ
るのに有効である。
本発明方法において、未焼成、または焼成膜状体に対
し、易溶性鉛（II）塩形成性酸含有溶液による処理が施
され、それにより膜状体内の四酸化三鉛は二酸化鉛と易
溶性鉛（II）塩とに変換され、この易溶性鉛（II）塩は
溶解除去される。この変換は下記反応によるものであ
る。
し、易溶性鉛（II）塩形成性酸含有溶液による処理が施
され、それにより膜状体内の四酸化三鉛は二酸化鉛と易
溶性鉛（II）塩とに変換され、この易溶性鉛（II）塩は
溶解除去される。この変換は下記反応によるものであ
る。
Pb3O4＋４H+→PbO2＋２Pb2+＋２H2O 本発明方法に用いられる、易溶性鉛（II）塩形成性酸
は、硝酸、過塩素酸、酢酸などから選ばれる。このよう
な酸から得られる塩は、易溶性鉛（II）塩、例えば、Pb
（NO3）2,Pb（ClO4）2,Pb（OCOCH3）2を形成するが、し
かし、非還元性であるので、二酸化鉛（IV）を還元する
ことはない。本発明方法において、酸処理により生成し
た易溶性鉛（II）塩および水は、酸含有処理水溶液中に
容易に溶解除去される。
は、硝酸、過塩素酸、酢酸などから選ばれる。このよう
な酸から得られる塩は、易溶性鉛（II）塩、例えば、Pb
（NO3）2,Pb（ClO4）2,Pb（OCOCH3）2を形成するが、し
かし、非還元性であるので、二酸化鉛（IV）を還元する
ことはない。本発明方法において、酸処理により生成し
た易溶性鉛（II）塩および水は、酸含有処理水溶液中に
容易に溶解除去される。
酸処理水溶液の濃度は、例えば硝酸を用いる場合、0.
2〜10モル/lであることが好ましく、0.5〜５モル/lであ
ることがより好ましい。また、酢酸を用いる場合、酸処
理水溶液の濃度は、１〜10モル/lであることが好まし
く、２〜５モル/lであることがより好ましい。更に過塩
素酸を用いる場合、酸処理水溶液の濃度は0.5〜３モル/
lであることが好ましく、１〜２モル/lであることがよ
り一層好ましい。
2〜10モル/lであることが好ましく、0.5〜５モル/lであ
ることがより好ましい。また、酢酸を用いる場合、酸処
理水溶液の濃度は、１〜10モル/lであることが好まし
く、２〜５モル/lであることがより好ましい。更に過塩
素酸を用いる場合、酸処理水溶液の濃度は0.5〜３モル/
lであることが好ましく、１〜２モル/lであることがよ
り一層好ましい。
例えば硝酸を用いる場合、酸処理液中の酸濃度が、例
えば上記下限値より低くなると、酸処理による四酸化三
鉛の不均化反応速度が、極めて低いものになり、また上
記上限値より高くなると、不均化反応速度が過大にな
り、或は、処理液の塩溶解度が低下して、生成した硝酸
鉛（II）が、膜状体内で析出したり、この析出した塩
が、反応を阻害したりし、時には膜状体を破壊すること
もある。
えば上記下限値より低くなると、酸処理による四酸化三
鉛の不均化反応速度が、極めて低いものになり、また上
記上限値より高くなると、不均化反応速度が過大にな
り、或は、処理液の塩溶解度が低下して、生成した硝酸
鉛（II）が、膜状体内で析出したり、この析出した塩
が、反応を阻害したりし、時には膜状体を破壊すること
もある。
本発明方法における酸処理工程は、膜状体を、例えば
室温〜80℃の温度の処理液に５〜20分間浸漬することに
より実施することができる。
室温〜80℃の温度の処理液に５〜20分間浸漬することに
より実施することができる。
この酸処理により、四酸化三鉛から生成した易溶性鉛
（II）塩が処理液中に溶解除去されるから、得られたこ
の二酸化鉛含有膜状物の気孔率は増大する。得られる多
孔質膜状体は、0.1〜1.0mmの厚さと、60〜80％の気孔率
を有することが好ましい。このような、多孔質膜状体
は、必要により、プレス機、又はロールにより圧縮整形
することができる。
（II）塩が処理液中に溶解除去されるから、得られたこ
の二酸化鉛含有膜状物の気孔率は増大する。得られる多
孔質膜状体は、0.1〜1.0mmの厚さと、60〜80％の気孔率
を有することが好ましい。このような、多孔質膜状体
は、必要により、プレス機、又はロールにより圧縮整形
することができる。
本発明方法により製造された二酸化鉛含有膜状電極材
料とカチオン交換樹脂膜とから、電極装置、例えばセ
ル、を組み立てるには、カチオン交換樹脂膜と二酸化鉛
含有膜状電極材料とを積層し、これらを加圧接合し、得
られた複合体に給電体を圧接するか、或は、給電体に二
酸化鉛含有膜状電極材料を圧着したものをカチオン交換
樹脂膜に圧接するなどの方法を用いることができる。ま
た、四酸化三鉛含有膜状体を、給電体と接合しておき、
これに酸処理を施して給電体−二酸化鉛膜状電極材料を
製作し、これをカチオン交換樹脂膜に圧接して使用して
もよい。
料とカチオン交換樹脂膜とから、電極装置、例えばセ
ル、を組み立てるには、カチオン交換樹脂膜と二酸化鉛
含有膜状電極材料とを積層し、これらを加圧接合し、得
られた複合体に給電体を圧接するか、或は、給電体に二
酸化鉛含有膜状電極材料を圧着したものをカチオン交換
樹脂膜に圧接するなどの方法を用いることができる。ま
た、四酸化三鉛含有膜状体を、給電体と接合しておき、
これに酸処理を施して給電体−二酸化鉛膜状電極材料を
製作し、これをカチオン交換樹脂膜に圧接して使用して
もよい。
必要ならば、本発明の電極材料を、給電体に接合した
後、これを陽極として硝酸鉛の水溶液中で電解し、この
電極材料中に、さらに二酸化鉛を析出させて使用しても
よい。
後、これを陽極として硝酸鉛の水溶液中で電解し、この
電極材料中に、さらに二酸化鉛を析出させて使用しても
よい。
また必要ならば、本発明の電極材料とカチオン交換樹
脂膜との接触界面面積を増大するために、このカチオン
交換樹脂の溶液を、本発明の電極材料のカチオン交換樹
脂膜と接する面に塗布、又は含浸し、これにカチオン交
換樹脂膜を接合してもよい。
脂膜との接触界面面積を増大するために、このカチオン
交換樹脂の溶液を、本発明の電極材料のカチオン交換樹
脂膜と接する面に塗布、又は含浸し、これにカチオン交
換樹脂膜を接合してもよい。
上記本発明の電極材料と接合する給電体としては、チ
タン、タンタル、ニオブなどからなるエキスバンド材の
積層板、これら金属の微細粉末を結着した焼結板、これ
ら金属の繊維状切削材の焼結板などのような多孔質板を
用いることができる。一般には、これら金属製給電体に
は、その接触抵抗を低下させるために、その二酸化鉛含
有膜状電極材料と接する面を、白金、または白金と二酸
化鉛により被覆しておくことが好ましい。
タン、タンタル、ニオブなどからなるエキスバンド材の
積層板、これら金属の微細粉末を結着した焼結板、これ
ら金属の繊維状切削材の焼結板などのような多孔質板を
用いることができる。一般には、これら金属製給電体に
は、その接触抵抗を低下させるために、その二酸化鉛含
有膜状電極材料と接する面を、白金、または白金と二酸
化鉛により被覆しておくことが好ましい。
本発明方法を実施例により更に説明する。
実施例１ 390gの四酸化三鉛粉末（平均粒径５μｍ）を1.5lの水
に均一に分散し、これにテトラフルオロエチレン−ヘキ
サフルオロプロピレン共重合体（FEP）ディスパージョ
ンと、およびポリテトラフルオロエチレン（PTFE）ディ
スパージョンとを混合して、四酸化三鉛、PTFEおよびFE
Pの混合物からなる共凝集物を形成させ、これを加熱乾
燥した。得られた混合物は、95重量％の四酸化三鉛と、
１重量％のFEPと、４重量％のPTFEとの均一混合物であ
った。100重量部の上記混合物に、10重量部の、石油ナ
フサからなる液状潤滑剤を混合し、混練し、得られたペ
ーストを、平坦な基体上に展開し、液状潤滑剤を200℃
で蒸発除去し、厚さ100μの四酸化三鉛含有膜状体を作
成した。この四酸化三鉛含有膜状体は、実質的に導電性
を示さなかった。
に均一に分散し、これにテトラフルオロエチレン−ヘキ
サフルオロプロピレン共重合体（FEP）ディスパージョ
ンと、およびポリテトラフルオロエチレン（PTFE）ディ
スパージョンとを混合して、四酸化三鉛、PTFEおよびFE
Pの混合物からなる共凝集物を形成させ、これを加熱乾
燥した。得られた混合物は、95重量％の四酸化三鉛と、
１重量％のFEPと、４重量％のPTFEとの均一混合物であ
った。100重量部の上記混合物に、10重量部の、石油ナ
フサからなる液状潤滑剤を混合し、混練し、得られたペ
ーストを、平坦な基体上に展開し、液状潤滑剤を200℃
で蒸発除去し、厚さ100μの四酸化三鉛含有膜状体を作
成した。この四酸化三鉛含有膜状体は、実質的に導電性
を示さなかった。
膜状体を、下記のようにして給電体を接合した。すな
わち、表面に白金メッキ層を有する多孔質チタン円板
（厚さ1mm、直径、80mm、東京製網社製）の白金メッキ
面に、FEPディスパージョンを塗布乾燥し、この塗布面
上に、膜状体を積層し、これに320℃の温度、および2kg
/cm2の圧力による熱プレスを施して両者を接合し、白金
メッキ多孔質チタン給電体−四酸化三鉛含有膜状体の接
合体を作成した。
わち、表面に白金メッキ層を有する多孔質チタン円板
（厚さ1mm、直径、80mm、東京製網社製）の白金メッキ
面に、FEPディスパージョンを塗布乾燥し、この塗布面
上に、膜状体を積層し、これに320℃の温度、および2kg
/cm2の圧力による熱プレスを施して両者を接合し、白金
メッキ多孔質チタン給電体−四酸化三鉛含有膜状体の接
合体を作成した。
この接合体を、５％硝酸水溶液中に80℃の温度で30分
間浸漬したところ、膜状体の色は、オレンジ色（四酸化
三鉛の色）から、黒褐色に変化し、四酸化三鉛が、二酸
化鉛に変換されたことを示した。得られた二酸化鉛含有
膜状電極材料は良好な導電性を示しその表面抵抗は１Ω
−cm以下であった。
間浸漬したところ、膜状体の色は、オレンジ色（四酸化
三鉛の色）から、黒褐色に変化し、四酸化三鉛が、二酸
化鉛に変換されたことを示した。得られた二酸化鉛含有
膜状電極材料は良好な導電性を示しその表面抵抗は１Ω
−cm以下であった。
実施例−水電解によるオゾンの製造実験− 片面に白金をメッキしたパーフルオロ炭化水素型カチ
オン交換膜（商標ナフィオン＃117、デュポン社製品）
を固体電解質として用い、この膜の非メッキ面側に、実
施例１で得られた二酸化鉛膜状電極を圧着して陽極とし
た。
オン交換膜（商標ナフィオン＃117、デュポン社製品）
を固体電解質として用い、この膜の非メッキ面側に、実
施例１で得られた二酸化鉛膜状電極を圧着して陽極とし
た。
白金メッキ側には多孔質カーボン板厚さ1mm×直径80m
m、神戸製鋼製）を給電体として圧着し陰極とした。
m、神戸製鋼製）を給電体として圧着し陰極とした。
陽極側のセル端板はチタン製円板、また陰極側のセル
端板にはSUS304製の円板を用い、両側から締付けてセル
を組立てた。
端板にはSUS304製の円板を用い、両側から締付けてセル
を組立てた。
陽極室に純水を循環させながら以下の条件下に電解し
た。
た。
電流 50A 電流密度 100A/dm2 電圧 3.2〜3.5V 温度 30−35℃ 陽極室からは酸素とオゾンの混合ガスが、また、陰極
室からは水素が発生した。
室からは水素が発生した。
陽極ガス中のオゾン濃度を紫外吸収法で測定したとこ
ろ、オゾン濃度16重量％、発生量2.2g/時、電流効率16
％であった。公知の水電解法の性能に比べて、上記実験
の電流効率および収率などが同等であったが、500時間
電解後でも、陽極側のカチオン交換膜の表面には全く損
傷が見られず、また二酸化鉛膜状電極の消耗、あるいは
イオン交換膜への鉛イオンの蓄積は著しく少ないことが
認められた。
ろ、オゾン濃度16重量％、発生量2.2g/時、電流効率16
％であった。公知の水電解法の性能に比べて、上記実験
の電流効率および収率などが同等であったが、500時間
電解後でも、陽極側のカチオン交換膜の表面には全く損
傷が見られず、また二酸化鉛膜状電極の消耗、あるいは
イオン交換膜への鉛イオンの蓄積は著しく少ないことが
認められた。
実施例２ 実施例１と同様の操作を行った。但し硝酸の代りに、
20重量％の酢酸水溶液を用いた。得られた電解用セルは
実施例１と同様の性能を示した。
20重量％の酢酸水溶液を用いた。得られた電解用セルは
実施例１と同様の性能を示した。
実施例３ 実施例１と同様の操作を行った。但し硝酸の代りに、
15重量％の過塩素酸水溶液を用いた。得られた電解用セ
ルは、実施例１と同様の性能を示した。
15重量％の過塩素酸水溶液を用いた。得られた電解用セ
ルは、実施例１と同様の性能を示した。
本発明方法により下記効果が得られる。
1.二酸化鉛含有膜状電極材料を容易、かつ安価に作成す
ることが可能になり、また、膜状電極材料の大型化を可
能にする。
ることが可能になり、また、膜状電極材料の大型化を可
能にする。
2.本発明の膜状電極材料は多孔質でありクッション性が
高いので、イオン交換樹脂膜を用いるゼロギャップ電解
においても、電流分布が均一になり、高電流密度におけ
る電解操作を安定して実施することが可能になる。
高いので、イオン交換樹脂膜を用いるゼロギャップ電解
においても、電流分布が均一になり、高電流密度におけ
る電解操作を安定して実施することが可能になる。
3.本発明の膜状電極材料を用いるとセルの組立、および
解体の作業性が高く、そのためイオン交換樹脂膜の損傷
が防止される。
解体の作業性が高く、そのためイオン交換樹脂膜の損傷
が防止される。
Claims (2)
- 【請求項１】四酸化三鉛の粉末とフッ素含有重合体樹脂
とを含む混合物から膜状体を成形し、 前記膜状体に、易溶性鉛（II）塩形成性酸を含む溶液に
よる処理を施して、膜状体内において四酸化三鉛を二酸
化鉛と易溶性鉛（II）塩に変換し、この易溶性鉛（II）
塩を溶解除去することを含む、 二酸化鉛含有膜状電極材料の製造方法。 - 【請求項２】四酸化三鉛の粉末とフッ素含有重合体樹脂
とを含む混合物から膜状体を成形し、 前記膜状体を、前記フッ素含有重合体樹脂の融点以上の
温度において焼成し、 前記焼成された膜状体に易溶性鉛（II）塩形成性酸を含
む溶液による処理を施して、膜状体内において四酸化三
鉛を二酸化鉛と易溶性鉛（II）塩とに変換し、この易溶
性鉛（II）塩を溶解除去することを含む、 二酸化鉛含有膜状電極材料の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63233740A JP2725799B2 (ja) | 1988-09-20 | 1988-09-20 | 二酸化鉛含有膜状電極材料の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63233740A JP2725799B2 (ja) | 1988-09-20 | 1988-09-20 | 二酸化鉛含有膜状電極材料の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0285386A JPH0285386A (ja) | 1990-03-26 |
| JP2725799B2 true JP2725799B2 (ja) | 1998-03-11 |
Family
ID=16959835
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63233740A Expired - Fee Related JP2725799B2 (ja) | 1988-09-20 | 1988-09-20 | 二酸化鉛含有膜状電極材料の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2725799B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4344034A1 (de) * | 1993-12-23 | 1995-06-29 | Hoechst Ag | Verfahren zur Entfernung von Bleidioxid-Resten |
| JP5873071B2 (ja) * | 2011-02-25 | 2016-03-01 | デノラ・ペルメレック株式会社 | 陽極触媒体の製造方法およびオゾン発生用電解セルの製造方法 |
-
1988
- 1988-09-20 JP JP63233740A patent/JP2725799B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0285386A (ja) | 1990-03-26 |
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