氢发生用电极及其制造方法
本发明提供一种不仅在低电流密度下，而且在高电流密度下进行电解时也可以长期保持低的氢过电压的氢发生用电极，该氢发生用电极在导电性基材上具有被覆层，该被覆层是在含氧气氛下将在硝酸钌的硝酸溶液中溶解了镧的羧酸盐的不含氯原子的涂布材料热分解而得到的。
在食盐水的电解中，减小能量消耗量成为极其重要的课题。离子交 换膜法电解法与其它电解法相比，虽然能量消耗量小，但仍要求进一步 降低消耗能量。在离子交换膜法电解中，消耗功率受阳极、离子交换膜、阴极、电 解槽的结构等各种因素左右，而本发明的课题在于，通过减少特别是作 为阴极的氩发生用电极中的氢过电压来降低消耗能量。作为在食盐水这样的水溶液的电解中使用的氢发生用电极，已经提 出了很多方案，提出了使用在金属基体上形成镍、钴、铂族金属或这些 金属的氧化物或合金的电极催化剂被膜的电极。作为氢发生用电极，除了要求氢过电压小以外，还要求即使在离子 交换膜和氢发生用电极接触的状态下运行时，也不会由于从形成在电极 表面的电极催化剂被膜中溶出的重金属而污染离子交换膜，或者也不会 由于与电极催化剂层表面的接触而对离子交换膜产生损伤。另外，在WO2003/078694中，提出了通过在导电性基材表面涂布 氯化钌、氯化铈和草酸的混合物并进行焙烧，从而形成电极催化剂的被 覆层的方案。通过热分解形成电极催化剂层时，作为涂布在导电性基体上的金属 化合物的含有液，使用金属成分的溶解性良好、并且因热分解而分解挥 发从而不残留在电极催化剂层中的物质，在铂族化合物中，通常利用氯 化物的盐酸溶液作为原料，对于构成金属化合物的盐的种类，还未受到 关注。例如，在前面所示的WO2003/078694中，作为导入到氢发生电极 的电极催化剂被覆层中的钌，以盐酸溶液的形式导入氯化物，作为铈， 使用草酸铈，但在高电流密度下电解时，电位的降低并不充分。本发明的课题在于提供一种氢发生用电极，该氢发生用电极即使是 在高电流密度下进行电解时，也可以长期保持低的氢过电压，同时对氪 发生反应的催化活性优异，即使在构成离子交换膜和阴极接触的电解槽 的情况下，也可以充分防止离子交换膜的重金属污染，且电解面中的电 流分布的均匀性优异。