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CA2347728A1 - Cathode utilisable pour l'electrolyse de solutions aqueuses - Google Patents

Cathode utilisable pour l'electrolyse de solutions aqueuses Download PDF

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Abstract

L'invention concerne une cathode comprenant un substrat électro-conducteur en un élément choisi dans le groupe formé de titane, nickel, tantale, zirconium, nobium, le fer et de leurs alliages, revêtu d'un couche intermédiaire d'oxydes à base de titane et d'un métal précieux et d'une couche externe d'oxydes métalliques comprenant du titane, zirconium et un métal précieux. L'invention concerne également l'utilisation d'une telle cathode pour l'électrolyse de solutions, notamment pour l'électrolyse de solutions aqueuses de chlorures de métaux alcalins.

Claims (16)

REVENDICATIONS
1. Cathode pour l'électrolyse de solutions aqueuses, caractérisée en ce qu'elle est constituée par un substrat électroconducteur revêtu d'une couche intermédiaire d'oxydes à base de titane et d'un métal précieux du groupe VIII de la classification périodique des éléments et d'une couche externe d'oxydes métalliques comprenant du titane, du zirconium et un métal précieux du groupe VIII de la classification périodique des éléments.
2. Cathode selon la revendication 1, caractérisée en ce que le substrat est choisi dans le groupe constitué par le titane, le nickel, le tantale, le zirconium, le nobium, le fer et leurs alliages.
3. Cathode selon la revendication 2, caractérisée en ce que le substrat est en titane, en fer ou en nickel.
4. Cathode selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le métal précieux du groupe VIII de la classification périodique des éléments est le ruthénium, le rhodium, le palladium, l'osmium, l'iridium ou le platine.
5. Cathode selon la revendication 4, caractérisé en ce que le métal précieux est le ruthénium ou l'iridium.
6. Cathode selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que la couche intermédiaire est constituée d'oxydes de titane et de ruthénium.
7. Cathode selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que la couche externe d'oxydes métalliques contient des oxydes de zirconium, de titane et de ruthénium.
8. Cathode selon la revendication 7, caractérisée en ce qu'elle est constituée essentiellement de ZrTiO4 accompagné de RuO2 et éventuellement de ZrO2 et/ou TiO2.
9. Cathode selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que le rapport molaire métal précieux /titane dans la couche intermédiaire est compris entre 0,4 et 2,4.
10. Cathode selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que le rapport molaire zirconium /titane dans la couche externe est compris entre 0,25 et 9.
11. Cathode selon la revendication 10, caractérisée en ce que le rapport molaire zirconium /titane est compris entre 0,5 et 2.
12. Cathode selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisée en ce que le métal précieux dans la couche externe est au moins égal à
10 % molaire par rapport aux métaux entrant dans la composition de cette couche.
73. Cathode selon la revendication 12, caractérisée en ce que le métal précieux dans la couche externe représente une quantité molaire comprise entre 30 % et 50 % par rapport aux métaux entrant dans la composition de cette couche.
14. Utilisation d'une cathode selon l'une des revendications 1 à 13 pour l'électrolyse de solutions aqueuses de chlorures de métaux alcalins.
15. Utilisation selon la revendication 14, caractérisée en ce que les solutions aqueuses de chlorures de métaux alcalins sont des solutions aqueuses de NaCl.
16. Procédé de fabrication de chlore et d'hydroxyde de métal alcalin par électrolyse du chlorure correspondant au moyen d'une cathode selon l'une des revendications 1 à 13.
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