催化涂层及其制造方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106471159A(43)申请公布日2017.03.01(21)申请号201580034498.6(74)专利代理机构中国国际贸易促进委员会专(22)申请日2015.07.28利商标事务所11038代理人谭冀(30)优先权数据MI2014A0013632014.07.28IT(51)Int.Cl.C25B1/26(2006.01)(85)PCT国际申请进入国家阶段日C25B11/06(2006.01)2016.12.26(86)PCT国际申请的申请数据PCT/EP2015/0672732015.07.28(87)PCT国际申请的公布数据WO2016/016243EN2016.02.04(71)申请人德诺拉工业有限公司地址意大利米兰(72)发明人V·博诺梅蒂A·卡尔代拉拉权利要求书1页说明书5页(54)发明名称催化涂层及其制造方法(57)摘要本发明涉及阀金属(例如钛)表面的催化涂层，其适合于在高度侵蚀性电解环境(例如氢氯酸电解池)中工作。该涂层可以作为电极的催化活化使用，例如用于氯的阳极析出，或者用于保护免于经受液体滞留的电解槽的凸缘和其它元件的缝隙腐蚀。CN106471159ACN106471159A权利要求书1/1页1.用于阀金属表面的涂层，其包含不含钛的第一催化层，该不含钛的第一催化层含有与由RuO2与SnO2的固溶体或者RuO2任一者组成的四方复四方双锥晶态相混合的Ta2O5的非晶相。2.根据权利要求1的涂层，其中所述非晶相与所述晶态相的重量比在从0.25至4的范围内。3.根据权利要求1或2的涂层，其中在所述晶态相中Ru与Sn的重量比在从0.5至2的范围内。4.根据前述权利要求任一项的涂层，其包含外部施加至所述第一催化层的第二催化层，其中所述第一催化层具有在从0.25至2.5的范围内的所述非晶相与所述晶态相的重量比并且所述第二催化层由与RuO2的四方复四方双锥晶态相混合的Ta2O5的非晶相组成，且Ru与Ta重量比在从3至5的范围内。5.根据前述权利要求任一项的涂层，其包含由置于阀金属表面与所述第一催化层之间的钛和钽的氧化物的混合物组成的保护性前置层。6.根据前述权利要求任一项的涂层，其施加至钛或钛合金的基材。7.根据权利要求6的涂层，其中所述基材是阳极基材或制氯电解槽的凸缘。8.根据权利要求7的涂层，其中所述电解槽是氢氯酸电解槽。9.制造根据权利要求1至8任一项的涂层的方法，其包含下列同时或顺序的步骤：-以一次或多次涂覆来任选地将钛和钽的化合物的溶液施加至阀金属基材，且在每次涂覆后进行后续的热分解；-以一次或多次涂覆来施加钽、钌和任选的锡的化合物的溶液，且每次涂覆后进行后续的热分解，直至获得第一催化层；-以一次或多次涂覆来任选地将钽和钌的化合物的溶液施加至所述第一催化层，且在每次涂覆后进行后续的热分解，直至获得第二催化层。10.根据权利要求9的方法，其中钌和锡的所述化合物是羟基乙酰氯化物络合物。2CN106471159A说明书1/5页催化涂层及其制造方法发明领域[0001]本发明涉及阀金属制品的催化涂层，其适合于在高度侵蚀性电解环境中(例如在氢氯酸电解池中)使用。[0002]发明背景[0003]氢氯酸电解是现在获得增加的关注的电化学工艺，氢氯酸是利用氯的全部主要工业工艺的典型副产物：新概念的设备的生产能力的增加引起大量酸的形成，其在市场上的部署存在显著的困难。典型地在由离子交换膜分隔的两隔室电解池中进行的酸的电解，导致在阳极隔室处氯的形成，该氯能够在上游被再循环，导致可忽略的环境影响的基本上闭合的循环。该阳极隔室的构造材料必须能够承受住结合酸度、潮湿的氯和阳极极化的侵蚀性环境，同时保持合适的导电性；出于这样的目的，优选地采用阀金属，例如钛、铌和锆，由于成本和加工容易的原因，任选地合金化的钛为最常见的示例。例如普遍地使用含镍、铬和少量的贵金属(例如钌和钯)的钛合金，如由KobeSteel商业化的合金。在其上进行氯的阳极析出的阳极例如由阀金属制品例如涂覆有合适的催化剂(典型地由钛和钌的氧化物的混合物组成，能够降低氯的阳极放电的过电压)的钛合金基材组成。还使用相同类型的涂层来保护阳极隔室的不直接参与氯的析出的一些部件(特别是关于经受电解质滞留的间隙区域)免于腐蚀。足够的电解质更新的缺乏可以实际上导致针对保护该阀金属的钝化层的局部不连续，引发腐蚀现象，腐蚀现象越集中于小区域就越危险。由阳极隔室和阴极隔室两者的周边凸缘(典型地将密封垫圈组装在其上)给出经受限定间隙界限的区域的示例。在工业实践中经历的最有利的情况下，在发生导致该凸缘区域内的电池元件的泄漏和/或阳极结构的失活的腐蚀问题之前，涂覆有基于钌和钛的氧化物的催化制剂的钛合金可以确保在氢氯酸电解设备