DE1909031A1 - Process for the production of electrodes containing Raney catalysts - Google Patents
Process for the production of electrodes containing Raney catalystsInfo
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Description
Verfahren zur Herstellung von Raney-Katalysatoren enthaltenden ElektrodenProcess for the production of electrodes containing Raney catalysts
Gegenstand der Erfindung sind hochaktive, Raney-Katalysatoren enthaltende Elektroden für elektrochemische Zellen, insbesondere für Brennstoffelemente mit im Elektrolyten gelöstem Reaktanten, sowie Verfahren zu ihrer Herstellung.The invention relates to highly active electrodes containing Raney catalysts for electrochemical cells, in particular for fuel elements with reactants dissolved in the electrolyte, as well as processes for their production.
In der deutschen Patentschrift 592 130 ist bereits ein Herstellungsverfahren für Elektroden beschrieben, bei dem das Elektrodenmaterial oberflächlich zunächst mit Aluminium oder Zink legiert wird und anschließend das zulegierte Metall durch Behandlung mit Alkalihydroxidlösungen wieder herausgelöst "wird. Gemäß einer Ausführungsform dieser Patentschrift kann man nun das Elektrodenmaterial auch elektrolytisch mit dem Zusatzmetall überziehen und dieses in neutraler oder reduzierender Atmosphäre einbrennen. Nähere Angaben über eine geeignete Aluminiumabscheidung und Legierungsbildung sind jedoch in dieser Druckschrift nicht enthalten.In the German patent specification 592 130 there is already a manufacturing process for electrodes, in which the electrode material is initially coated with aluminum or Zinc is alloyed and then the alloyed metal is dissolved out again by treatment with alkali hydroxide solutions. According to one embodiment of this patent specification one can now also electrolytically coat the electrode material with the additional metal and this in a neutral or reducing atmosphere burn in. However, more detailed information on a suitable aluminum deposition and alloy formation is given in this publication not included.
Aus der "Zeitschrift für InstrumentenkundeM 1959, Seite 155, ist ferner bekannt, auf Trägerkörper Raney-Legierungen durch Elektrolyse gleichzeitig oder hintereinander aufzubringen. Es wird auch vorgeschlagen, Überzüge aus einer Ni-Al-Legierung durch elektrolytische Abscheidung von Aluminium auf vernickeltem Stahl zu erzeugen, wobei anorganische Salzschmelzen dieser Salze als Elektrolytbäder eingesetzt werden.From the "Zeitschrift für Instrumentenkunde M 1959, page 155, it is also known to apply Raney alloys simultaneously or one after the other by electrolysis. It is also proposed to apply coatings made of a Ni-Al alloy by electrolytic deposition of aluminum on nickel-plated steel generate, with inorganic molten salts of these salts are used as electrolyte baths.
■Ein Nachteil des zuletztgenannten Verfahrens besteht darin, daß die aus üblichen anorganischen Salzschmelzen abgeschiedenen■ A disadvantage of the latter method is that that deposited from common inorganic molten salts
BADBATH
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Aluminiumschichten wegen der erforderlichen hohen Badtemperaturen zu unkontrollierbaren Aluminiuialegierungsschichten . führen, die erfahrungsgemäß keinen hochaktiven Katalysator ergeben. Auch hat sich gezeigt,, daß die so hergestellten Raney-Metalle eine ungenügende Haftfestigkeit auf dem Trägermaterial aufweisen, wodurch die Lebensdauer derartiger Elektroden stark vermindert wird.Aluminum layers because of the high bath temperatures required to uncontrollable aluminum alloy layers. lead, which experience has shown does not result in a highly active catalyst. It has also been shown, that the Raney metals produced in this way have insufficient adhesive strength on the carrier material, as a result of which the service life of such electrodes is high is decreased.
Es stellte sich daher die Aufgabe, ein Verfahren zur Herstellung von Raney-Katalysatoren enthaltenden Elektroden für elektrochemische Zellen, insbesondere für Brennstoffelemente, durch galvanische Abscheidung von Aluminium auf Metallen zu finden, bei dem die geschilderten Nachteile nicht auftreten.The object was therefore to provide a process for the production of electrodes containing Raney catalysts for electrochemical cells, especially for fuel elements, by galvanic deposition of aluminum on metals find in which the disadvantages described do not occur.
Die Lösung der gestellten Aufgabe besteht darin, daß man zu—„ nächst aus einem Elektrolyten der allgemeinen FormelThe solution to the task at hand consists in next from an electrolyte of the general formula
MX · 2 AlR3 ' ; MX · 2 AlR 3 ';
in der M ein Natrium-, Kalium- oder Oniumion*X ein Halogen- oder Cyanion und R einen Alkylrest mit 1 bis 12 C-Atomen darstellt. Aluminium auf einem metallischen Träger unterhalb '-.-'■ 150 0C abscheidet, bei einer unterhalb 659 0C liegenden Tempe-; ratur durch Diffusion eine Raney-Legierung bildet, anschließend; das Aluminium herauslöst und gegebenenfalls das gebildete Raney-Metall mit einem oder mehreren Edelmetallen aktiviert.,-in which M is a sodium, potassium or onium ion * X is a halogen or cyanion and R is an alkyl radical with 1 to 12 carbon atoms. Aluminum is deposited on a metallic support below '-.-' ■ 150 0 C, at a temperature below 659 0 C; temperature forms a Raney alloy by diffusion, then; dissolves the aluminum and, if necessary, activates the Raney metal that has formed with one or more precious metals.,
Das neue Verfahren zeichnet sich vor allem dadurch aus, daß sich bei der Aluminiumabscheidung zwischen dem Trägermaterial und der Aluminiumschicht eine, die Diffusion der Metalle behindernde Oxidschicht nicht ausbildet. Dadurch wird gewährleistet, daß während des Diffusionsprozesses ©ine gleichmäßige The new process is characterized above all by the fact that when aluminum is deposited between the carrier material and the aluminum layer one which hinders the diffusion of the metals Oxide layer does not form. This ensures that during the diffusion process © ine uniform
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Legierungsschicht entsteht und bei der nachfolgenden Entfernung des Aluminiums die gesamte Oberfläche des Trägermateriais in Form, eines Räney-Metalles "vorliegt.Alloy layer arises and during the subsequent removal of the aluminum covers the entire surface of the carrier material in the form of a Räney metal "is present.
Die bei der galvanischen Abscheidung des Aluminiums aus aluminiusorganaschen Komplexverbindungen gebildeten Schichten zeigen eine große Duktilität (-«^20 kp/aüE VH) sowie eine hohe Reinheit (^99,99 fo Al). Sie enthalten weder Sauerstoff noch Wasserstoff, so daß die Diffusion und Legierungsbildung ungestört ablaufen kann. Die Aktivität derartiger Elektroden ist infolgedessen sehr hoch.The layers formed during the galvanic deposition of aluminum from aluminiusorganasch complex compounds show a high ductility (- «^ 20 kp / aU VH) as well as a high purity (^ 99.99 fo Al). They contain neither oxygen nor hydrogen, so that diffusion and alloy formation can take place undisturbed. As a result, the activity of such electrodes is very high.
Die nach der Erfindung hergestellten Raney-Metalle zeigen weiterhin eine außerordentlich gute Haftfestigkeit auf dem Trägermaterial, was durchaus als überraschend bezeichnet werden muß. So konnte beispielsweise selbst in Brennstoffzellen, die mit Sauerstoff, und im Elektrolyten gelösten Hydrazin betrieben wurden, nach Betriebszeit^ von 6 Monaten ein Ablösen des Raney-Nickels oder Raney—Silbers von dem Trägermaterial nicht beobachtet werden. 'The Raney metals produced according to the invention continue to show extremely good adhesive strength on the carrier material, which must be described as surprising. For example, even in fuel cells with Oxygen and hydrazine dissolved in the electrolyte were operated, after 6 months of operation, the Raney nickel will peel off or Raney silver from the support material was not observed will. '
Die als Abscheidungselektroiyte eingesetzten aluminiumorganischen Komplexverbindungen sind zwar bereits bekannt, jedoch war nicht vorherzusehen, daß mittels dieser Elektrolyte auf Trägermaterialien derart gut haftende Rahey-Metalle gebildet werden können. Zur Aluminiumabseheidung werden mit besonderem Vorteil solche Verbindungen eingesetzt, in denen MX ein Oniumsalz der allgemeinen FormelThe organoaluminum used as deposition electrolytes Complex compounds are already known, but it was not foreseeable that these electrolytes would be used on carrier materials such well-adhering Rahey metals can be formed. They are particularly advantageous for separating aluminum those compounds are used in which MX is an onium salt of the general formula
ist, in der R1 einen Kolilenwasserstoffrest, beispielsweise einen Alkyl-, üralkyl- oder Arylrest darstellt, Y ein Element der b. oder 6. Hauptgruppe des Periodischen Systems bedeutet und η 'ie Werte 4 oder 3 annimmt, wobei wenigstens einer der Kohlenwassc toffreste im Oniumion ein gegebenenfalls halogenierteris, in which R 1 is a Kolilenhydrogenrest, for example an alkyl, üralkyl- or aryl radical, Y is an element of b. or 6. Main group of the Periodic Table means and η 'ie assumes values 4 or 3, at least one of the hydrocarbon radicals in the onium ion being an optionally halogenated one
BAD ORIGINAL _ 4 _BAD ORIGINAL _ 4 _
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- :. ; ; . ,' PLA 68/1730; \ :- :. ; ; . , 'PLA 68/1730; \:
Benzyl-, Phenyl-, Cyclohexyl- oder ein stark verzweigter Kohlenwasserstoffrest mit 3 bis 12-C-Atomen ist, während die übrigen Reste des Oniumsalzes Aikylreste mit 1 bis 4 C-Atomen sind. ■-,-."Benzyl, phenyl, cyclohexyl or a heavily branched hydrocarbon radical with 3 to 12 carbon atoms, while the remaining radicals of the onium salt are alkyl radicals with 1 to 4 carbon atoms. ■ -, -. "
Derartige Elektrolyte sind beispielsweiseSuch electrolytes are for example
[(CH3)3(C6H5CH2)n] P . 2 Al (C2H5O3 - λ[(CH 3) 3 (C 6 H 5 CH 2) n] P. 2 Al (C 2 H 5 O 3 - λ
J(CH3J3(C6H5CH2)Nj Cl . 2 Al (C2H5 )3- - '■'. - =: : '- .= ; ' ; [(C2H5 )5(C6H5CH2)^ Cl-. 2 Al (C2H5I3 >■J (CH3 J 3 (C 6 H 5 CH 2) Nj Cl 2 Al (C 2 H 5) 3 - - '■' - =:: '- =;.' [(C 2 H 5).. 5 (C 6 H 5 CH 2 ) ^ Cl-. 2 Al (C 2 H 5 I 3 > ■
[(C2H5 )3(C6H5CH2}P] P .2 Al (C2H5I3 ' V : / ;[(C 2 H 5 ) 3 (C 6 H 5 CH 2 } P] P. 2 Al (C 2 H 5 I 3 'V : /;
Selbstverständlich können für die Aluminiumabscheidung auch Alkalihalogenide enthaltende Komplexverbindungen eingesetzt werden wieOf course, you can also use for aluminum deposition Complex compounds containing alkali halides are used as
)3 ) 3
NaP · 2 Al (CH3I3 NaP · 2 Al (CH 3 I 3
Ebenso können Mischungen derartiger Komplexverbindungen eingesetzt werden, z.B. eine Mischung aus ; .Mixtures of such complex compounds can also be used, for example a mixture of ; .
. 2 Al (C2H5)3 und NaP · 2 Al. (CH3 . 2 Al (C 2 H 5 ) 3 and NaP · 2 Al. (CH 3
Die metallorganischen Komplexverbindungen können sowohl in geschmolzener als auch gelöster Form als Elektrolytbäder,ver-~ wendet werden, wobei als lösungsmittel aromatische Kohlenwasserstoffe, höhere aliphatische oder cyclische' Äther eingesetzt werden können. Toluol und Xylol werden hierbei mit besonderem Vorteil verwendet. : 7 The organometallic complex compounds can both in molten as well as dissolved form as electrolyte baths are used, aromatic hydrocarbons, higher aliphatic or cyclic 'ethers can be used as solvents. Toluene and xylene are used here with particular advantage. : 7
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Die Abscheidung des Aluminiums aus der metallorganischen Koiaplexverbindung erfolgt bei einer Temperatur von 30 bis 150' C, vorzugsweise 80 bis 120 C und einer Stromdichte von 1 bisThe aluminum is deposited from the organometallic Koiaplex compound at a temperature of 30 to 150 ° C, preferably 80 to 120 C and a current density of 1 to
20 ma/cm bei einer Spannung von 1,5 bis 12 V. Die Abscheidungsbedingungen werden selbstverständlich jeweils auf den eingesetzten Elektrolyten und das Trägermaterial abgestellt. 20 ma / cm at a voltage of 1.5 to 12 V. The deposition conditions are of course based on the electrolyte used and the carrier material.
Als metallische Träger können Bleche, poröse und nichtporöse Pollen, poröse Sinterkörper und Netze verwendet werden, die beliebig geformt sein können, beispielsweise rund, polygonal oder zylinderförmig. Sie bestehen vorzugsweise aus Nickel, Kobalt, Wolfram, Silber, einem Edelmetall oder einer Legierung dieser Metalle. Auch können die genannten Metalle andere bekannte aktivierende Zusätze enthalten wie Molybdän und Titan. Sheets, porous and non-porous pollen, porous sintered bodies and nets can be used as the metallic carrier can be shaped as desired, for example round, polygonal or cylindrical. They are preferably made of nickel, Cobalt, tungsten, silver, a precious metal or an alloy these metals. The metals mentioned can also contain other known activating additives such as molybdenum and titanium.
Zur Erzielung einer guten Haftfestigkeit ist es wesentlich, daß die Oberfläche der metallischen Träger vor dem Aluminieren unter Ausschluß von Luft gereinigt und anschließend,ohne mit der Luft oder Wasser in Berührung zu kommen, galvanisch mit einer Aluminiumschicht versehen wird. Die Reinigung der metallischen Träger erfolgt zweckmäßigerweise durch Druckstrahlung mit in Öl dispergiertem Korundpulver, wobei das öl ein Paraffin oder ein Siliconöl sein kann. Anschließend wird der Träger in Kohlenwasserstoffen, z.B. Perchloräthylen und/oder Xylol gewaschen. Mit Vorteil wird das Auswaschen unter Ultraschalleinwirkung durchgeführt. Durch die Anwendung von Ultraschall wird erreicht, daß die Oberfläche des Trägers auch von Spuren nach anhaftender Verunreinigungen gereinigt wird. Bei Verwendung sehr feiner Metallnetze als Trägermaterial ist es zweckmäßig, anstelle der erwähnten Druckbestrahlung eine kathodische Entfettung in Alkalicyanide enthaltenden Bädern vorzunehmen und die so behandelten Träger nach dem Dekapieren in verdünnter Schwefelsäure zunächst mit Wasser und anschließend mit Aceton und Xylol, zu waschen, wobei die Wäsche ebenfalls unter Einwirkung von Ultraschall erfolgen kann.In order to achieve good adhesive strength, it is essential that the surface of the metallic carrier is coated before aluminizing cleaned in the absence of air and then galvanically with without coming into contact with the air or water an aluminum layer is provided. The cleaning of the metallic The carrier is expediently carried out by pressure radiation with corundum powder dispersed in oil, wherein the oil can be a paraffin or a silicone oil. Then the carrier is in Hydrocarbons, e.g. perchlorethylene and / or xylene. The washing is advantageously carried out under the action of ultrasound. By using ultrasound it is achieved that the surface of the support also from traces is cleaned after adhering impurities. When using very fine metal meshes as a carrier material it is advisable to use cathodic degreasing in baths containing alkali metal cyanides instead of the pressure irradiation mentioned undertake and the so treated carrier after pickling in dilute sulfuric acid first with water and then with acetone and xylene, to wash, doing the laundry as well can take place under the action of ultrasound.
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Die galvanisch abgeschiedenen Aluminiumsehiehten sind-vortexl-" -; hafterweise 5 bis 20 /um dick. Die Diffusion des abgeschiedenen Aluminiums erfolgt unterhalb der Schmelztemperatur des Aluminiums, insbesondere bei Temperaturen von 350 bis 650 C, vorzugsweise in einer inerten oder reduzierenden Atmosphäre, wobei auch unter vermindertem Druck eindiffundiert werden kann. Als Inertgas kann auch Argon, das etwa 1 $ Wasserstoff enthält, eingesetzt werden. Die Diffusionszeit hängt von der Dicke der abgeschiedenen und einzudiffundierenden Aluminiumschicht ab. Bei der Diffusion bilden sich an der Oberfläche der Trägermetalle die aluminiümreicheren Legierungen und in den tieferen Schichten die aluminiumärmeren. The electrodeposited Aluminiumsehiehten are-vortexl- "-;. Adherent enough, 5 to 20 / um thick, the diffusion of the deposited aluminum is carried out below the melting temperature of aluminum, in particular at temperatures from 350 to 650 C, preferably in an inert or reducing atmosphere, whereby Argon, which contains about 1% hydrogen, can also be used as an inert gas. The diffusion time depends on the thickness of the deposited aluminum layer that is to be diffused in. During diffusion, the aluminum-richer alloys and are formed on the surface of the carrier metals in the deeper layers the aluminum poorer ones.
Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die galvanisch aufgebrachte hochreine Aluminiumschicht nicht restlos in Legierungsform überzuführen . Dadurch wird bewirkt, daß die Raney-Legierungen gegen atmosphärische und andere korrosive Einwirkung geschützt sind Und eine ausgezeichnete Lagerfähigkeit aufweisen. Des weiteren wird durch den AluminiumüberschuS die Bildung der mit Metallhy-" droxidlösungen nicht aktivierbaren aluminiumarmen Legierungsschicht Niü.1 vermieden. -: - When carrying out the method according to the invention, it has proved to be advantageous, the electroplated high-purity Do not convert the aluminum layer completely into alloy form. This causes the Raney alloys against atmospheric and other corrosive effects are protected And have an excellent shelf life. Further the formation of the metal hy- " Oxide solutions not activatable low-aluminum alloy layer Niü.1 avoided. -: -
' - '■■■■ -■■-:■ y i-- '-' ■■■■ - ■■ -: ■ y i--
Das Herauslösen der inaktiven Komponente aus der durch Diffusion gebildeten Raney-Legierung kann in an sieh bekannter Weise^Äuf-:, wässrig-chemischem Weg mittels Alkalihydröxiälösungen erfolgen"-·".-"■ oder gemäß weiterer Erfindung auf metallorgänisch-chemisehem Weg. Die Raney-Legierung wird hierbei in ein Alkylhalogenid, z.B. O2H^Br, C2H^Br2, C6H5CH2Cl oder eine Lösung desi Alkylhalogenida eingebracht, wobei das Aluminium unter Bildung der Sesquihalogenide (z.B. Al (C2H5)Br2 · ül (C2H5)2Br) in Lösung geht und das Trägermaterial in hochaktiver Form zurückbleibt.The inactive component can be dissolved out of the Raney alloy formed by diffusion in a manner known per se ^ Äuf- :, aqueous-chemical way by means of alkali-hydrogen solutions "- ·" .- "■ or, according to a further invention, in an organometallic-chemical way Raney alloy is introduced into an alkyl halide, e.g. O 2 H ^ Br, C 2 H ^ Br 2 , C 6 H 5 CH 2 Cl or a solution of the alkyl halide, whereby the aluminum forms the sesquihalides (e.g. Al (C 2 H 5 ) Br 2 · oil (C 2 H 5 ) 2 Br) goes into solution and the carrier material remains in a highly active form.
Gemäi3 einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kenn das Aluminium auch auf metallorganiaoh-elektrochemischem Weg aus der Legierung entfernt werden, und zwar derart, daß der mitAccording to a further embodiment of the invention, this is known Aluminum is also made from an organometallic electrochemical route the alloy are removed, in such a way that the with
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Raney-Legierung bedeckte Formkörper.in einem Alkylradikal liefernden Elektrolyten, etwa ζ(CH,)^■ (TgH"CHgN^Cl · 2 Al (CgH5)^ anodisch belastet wird, wobei die gebildeten aluminiumorgani-' sehen Komplexsalze erneut als Elektrolytbäder für die Abscheidung von Aluminium auf metallischen Trägerkörpern eingesetzt werden können. ,Raney alloy covered shaped bodies.in an electrolyte that delivers alkyl radicals, about ζ ( CH,) ^ ■ (TgH "CHgN ^ Cl · 2 Al (CgH 5 ) ^ is anodically loaded, with the aluminum organi- 'see complex salts formed again as electrolyte baths for the deposition of aluminum on metallic substrates can be used.,
Pur die Herstellung von hochaktiven, Raney-Metalle enthaltenden Elektroden kann es weiterhin von Vorteil sein, wenn die nach der Erfindung, hergestellten Raney-Metalle zusätzlich mit einem oder mehreren Edelmetallen aktiviert werden. Eine derartige Aktivierung ist besonders für solche Elektroden vorteilhaft, die in Brennstoffelementen mit im Elektrolyten gelösten Reaktänten eingesetzt werden--. Pur die anodische Oxidation von Hydrazin hat sich ein Gemisch aus Palladium und Ruthenium als besonders geeignet erwiesen, wobei das Gewiehtsverhältnis der beiden. Metalle vorteilhafterweise 4 : 1 beträgt. Die Abscheidung der Edelmetalle auf den Raney-Katalysatoren kann in an sich bekannter Weise galvanisch oder stromlos erfolgen, wobei dem · zuletztgenannten Verfahren der Vorzug zu geben ist.Purely for the production of highly active, Raney metals containing Electrodes, it can also be advantageous if the Raney metals produced according to the invention additionally with one or several precious metals are activated. Such an activation is particularly advantageous for electrodes that in fuel elements with reactants dissolved in the electrolyte be used--. Purely the anodic oxidation of hydrazine A mixture of palladium and ruthenium has proven to be special Proven suitable, the weight ratio of the two. Metals is advantageously 4: 1. The deposition of the Noble metals on the Raney catalysts can be known per se In a galvanic or currentless manner, preference should be given to the last-mentioned method.
Anhand der nachstehenden Ausführungsbeispiele wird das Verfahren nach .der Erfindung noch näher erläutert.The method is based on the following exemplary embodiments after .the invention explained in more detail.
Beispiel 1 ' Example 1 '
Ein Nickelnetz mit einer Drahtdicke von 0,25 mm wurde zunächst durch Druckstrahlung mit Korund in öl als Dispersionsflüssigkeit gereinigt, in JPerchloräthylen und/oder Xylol unter Ultraschallwirkung gewaschen und anschließend unter Luftausschluß in ein Elektrolytbad eingehängt. Die Elektrolytflüssigkeit bestand aus NaP · 2 Al (CpHx-), · 3Toluol. Als Anode dienteA nickel net with a wire thickness of 0.25 mm was first cleaned by pressure blasting with corundum in oil as a dispersion liquid, washed in JPerchlorethylene and / or xylene under the action of ultrasound and then hung in an electrolyte bath with the exclusion of air. The electrolyte liquid consisted of NaP · 2 Al (CpH x -), · 3 toluene. Served as an anode
<- j j - ' η ein Raffinal-Blech. Bei einer Temperatur von 90 C und einer Stromdichte von 7 mA/cm wurde bei 3 bis 4 V eine 10 /Um dicke <- jj - 'η a refinal sheet. At a temperature of 90 ° C. and a current density of 7 mA / cm, it became 10 μm thick at 3 to 4 V
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Aluminiumschicht abgeschieden. Dann wurde die Aluminiumlegierung eine Stunde lang bei 500 0C getempert, wobei die gewünschte Eaney-Legierung entstand. Durch Behandlung mit wässriger KOH wurde anschließend die Nickel-Aluminiumlegierung in Raney-Nickel übergeführt. Auf dem Raney-Nickel wurde noch zusätzlichDeposited aluminum layer. Then, the aluminum alloy was annealed for one hour at 500 0 C to give the desired Eaney alloy was formed. The nickel-aluminum alloy was then converted into Raney nickel by treatment with aqueous KOH. On the Raney nickel was also added
0,8 mg Palladium und 0,2 mg Ruthenium pro cm aus einer wässrigen Lösung von RuCl, und Na2-PdCl. abgeschieden. Die Lösung enthielt 1,2 g Pd und 0,3 g Ru/i00 ml.0.8 mg palladium and 0.2 mg ruthenium per cm from an aqueous solution of RuCl and Na 2 -PdCl. deposited. The solution contained 1.2 g Pd and 0.3 g Ru / 100 ml.
Das Strom-Potentialverhalten dieser Elektrode ist; in Pig. 1 wiedergegeben. Die Temperatur betrug bei der Messung 20 ,0C. Der Elektrolyt bestand aus 6 η KOH und enthielt 1 Mol N2H5OH. Die Potentialmessung erfolgte in einer Halbzellenanordnung gegen eine Hg/HgO-Bezugselektrode.The current-potential behavior of this electrode is; in Pig. 1 reproduced. The temperature during the measurement was 20.0 C. The electrolyte consisted of 6 η KOH and contained 1 mol of N 2 H 5 OH. The potential was measured in a half-cell arrangement against an Hg / HgO reference electrode.
Zum Vergleich ist in Pig. 1, Kurve b/dasStrom-Potentialverhalten einer Vergleichselektrode aufgetragen, bei der die galvanische Abscheidung der Raney-Legierung auf dem Nickelnetz aus einer Lösung mit 10 Gew.-% NiSO., 3 Gew.-# ZnSO4 und 10 Gew.-^Na (CH3COO) bei 60 0C und 50 mA/cm2 erfolgt ist. Nach dem Herauslösen des Zinks wurde auf die gebildete Raney-Schicht wie bei der Elektrode nach der Erfindung eine Edelmetallschicht aus einer Lösung von RuCl, und Na2PdCl. stromlos abgeschieden. Wie die Kurve b zeigt, ist eine derartige Elektrode in ihrem Strom-Potentialverhalten schlechter als die neue Elektrode. Zu dem gleichen Ergebnis führten entsprechende Lang-" zeitversuche.For comparison, see Pig. 1, curve b / the current-potential behavior of a comparison electrode plotted, in which the electrodeposition of the Raney alloy on the nickel mesh from a solution with 10 wt. % NiSO., 3 wt .- # ZnSO 4 and 10 wt .-% Na (CH 3 COO) at 60 0 C and 50 mA / cm 2 has taken place. After the zinc had been dissolved out, a noble metal layer made of a solution of RuCl and Na 2 PdCl was applied to the Raney layer formed, as in the case of the electrode according to the invention. deposited without current. As curve b shows, such an electrode is worse than the new electrode in terms of its current-potential behavior. Corresponding long-term tests led to the same result.
Beispiel 2 - \ ; . / Example 2 - \ ; . /
Ein mit 20 yum Kobalt überzogenes Nickelnetz wurde wie im Beispiel 1gereinigt und mit Aluminium überzogen. Als Elektrolyt wurde hierbei RCH3)3(C6H5CH2)NJcI.- 2 Al (C2H5J3 -2 Toluol verwendet. Die Temperung erfolgte bei 520 0C und dauerte etwa · 2 Stunden. . : A nickel mesh coated with 20 μm cobalt was cleaned as in Example 1 and coated with aluminum. As the electrolyte, RCH 3) 3 was in this case (C 6 H 5 CH 2) NJcI.- 2 Al (C 2 H 5 used J 3 -2 toluene The annealing was carried out at 520 0 C and about lasted · 2 hours...:
0 08837/ 1768 . " 9 '■ 0 08837/1768. " 9 '■
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aus der so gebildeten Raney-Legierung wurde anschließend das Aluminium Anodisch herausgelöst, wobei als Alky!radikale"liefernde Substan2£(CH3)3(C6H5CH2I^Cl · 2 Al (C2H5.)^ eingesetzt' war. Das anodische Herauslösen des Aluminiums erfolgte bei 110 0C und einer Stromdichte von 12 mA/cm unter kräftigem Rühren der Elektrolytflüssigkeit. Die Spannung betrug 6 bis 8 V. Nach zweimaligem Waschen mit Benzol wurde das Strom-Potentialverhalten der Raney*Kobalt enthaltenden Elektrode in einer 6 η KOH-Iösung, die 1 Mol N3H5OH enthielt, bei 20 0C gemessen. Die Strom-Potentialwerte sind in Fig. 2 wiedergegeben ^ wobei als Bezugselektrode ebenfalls eine Hg/HgO-Elektrode eingesetzt wurde.the aluminum was then dissolved anodically from the Raney alloy formed in this way, with (CH 3 ) 3 (C 6 H 5 CH 2 I ^ Cl · 2 Al (C 2 H 5. ) ^ being used as the alky! radical "supplying substance The anodic leaching of the aluminum took place at 110 ° C. and a current density of 12 mA / cm with vigorous stirring of the electrolyte liquid electrode in a 6 η KOH Iösung containing 1 mole of N contained 3 H 5 OH, measured at 20 0 C. the current-potential values are given in Fig. 2 ^ wherein as the reference electrode HgO electrode was also used a Hg /.
Die so hergestellte Elektrode zeigte bei einem Einsatz über einen Zeitraum von 4 Wochen keine Veränderung in ihrem Strom-Potentialverhalten, was besonders bei Verwendung von Hydrazin als Brennstoff bemerkenswert ist.The electrode produced in this way showed over when it was used no change in their current-potential behavior for a period of 4 weeks, which is particularly noteworthy when using hydrazine as fuel.
Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die in den Beispielen angeführten Ausführungsformeη beschränkt. So können beispielsweise auch poröse Sinterkörper nach dem Verfahren der Erfindung mit' Raney-Legierungen versehen und als Gas— diffusionselektroden eingesetzt werden.Of course, the invention is not limited to those in Examples given embodiments are limited. So can For example, porous sintered bodies are provided with Raney alloys according to the method of the invention and are used as gas diffusion electrodes are used.
15 Patentansprüche
2 Figuren15 claims
2 figures
-10 --10 -
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Claims (15)
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