FR2922880A1 - Procede permettant de produire un compose d'insertion de carbone - Google Patents
Procede permettant de produire un compose d'insertion de carbone Download PDFInfo
- Publication number
- FR2922880A1 FR2922880A1 FR0707647A FR0707647A FR2922880A1 FR 2922880 A1 FR2922880 A1 FR 2922880A1 FR 0707647 A FR0707647 A FR 0707647A FR 0707647 A FR0707647 A FR 0707647A FR 2922880 A1 FR2922880 A1 FR 2922880A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- anode
- carbon
- generator
- electrolytic cell
- cathode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B1/00—Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
- C01B32/05—Preparation or purification of carbon not covered by groups C01B32/15, C01B32/20, C01B32/25, C01B32/30
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
Abstract
La présente invention a pour objet un procédé permettant de produire un composé d'insertion de carbone, caractérisé en ce que le composé d'insertion de carbone est obtenu par attaque d'une anode constituée de carbone pur amorphe, lors de l'électrolyse d'un composé basique en solution dans de l'eau contenue dans une cellule d'électrolyse, le procédé selon l'invention comprend la réalisation des étapes suivantes :. le remplissage de la cellule d'électrolyse avec la solution basique, la température de cette solution étant comprise entre 20 et 110 degres C ;. la mise en place de deux électrodes : l'anode étant reliée au pôle positif d'un générateur extérieur alors que la cathode est mise au potentiel de la masse ;. l'application d'une tension positive aux bornes de l'anode à la surface de laquelle le composé d'insertion de carbone se forme ;. l'application au moyen du générateur de paramètres de courant - tension déterminés ;. le contrôle du maintien de ces paramètres jusqu'à la dissolution complète de l'anode en carbone.
Description
10 La présente invention concerne un procédé et un dispositif de fabrication d'un composé d'insertion de carbone en milieu aqueux. Elle s'applique plus particulièrement, mais non exclusivement, à la fabrication d'un composé d'insertion de carbone en milieu aqueux, parfaitement soluble dans l'eau, et qui peut présenter la caractéristique de réagir avec un certain nombre de cations 15 métalliques.
On sait que le processus de réalisation de composés d'insertion de carbone comprend généralement des étapes de pyrolyse et d'oxydation contrôlée.
20 Cependant, il s'avère que cette technique présente un certain nombre d'inconvénients, à savoir par exemple, la nécessité : • de mettre en oeuvre des moyens techniques sophistiqués et coûteux tels que des réacteurs de pyrolyse ; • d'obtenir des conditions relatives à la nature de l'atmosphère et à la 25 température précises et déterminées ; • de disposer d'une grande expertise dans la mise en oeuvre de cette technique et dans l'exploitation des moyens à mettre en oeuvre.
L'invention a donc plus particulièrement pour but de remédier à ces 30 inconvénients en proposant un procédé permettant de produire un composé d'insertion de carbone, caractérisé en ce que ce composé d'insertion de carbone 1 - est obtenu par attaque d'une anode constituée de carbone pur amorphe, lors de l'électrolyse d'un composé basique en solution dans de l'eau contenue dans une cellule d'électrolyse, cette cellule comportant une cuve, des électrodes comportant au moins une cathode ,et ladite anode, ainsi qu'Iun générateur extérieur de courant électrique relié auxdites électrodes, et en ce que le procédé selon l'invention comprend la réalisation des étapes suivantes : • le remplissage de la cellule d'électrolyse avec la solution basique, la température de cette solution étant comprise entre 20 et 11.0°C ; • la mise en place des deux électrodes : l'anode qui est constituée de carbone pur amorphe étant reliée au pôle positif du générateur extérieur alors que la cathode est mise au potentiel de la masse ; • l'application d'une tension positive par rapport à la masse aux bornes de l'anode à la surface de laquelle le composé d'insertion de carbone se forme ; • l'application au moyen du générateur de paramètres de courant û tension déterminés ; • le contrôle du maintien de ces paramètres jusqu'à la dissolution complète de l'anode en carbone.
A titre d'exemple, la température de la solution basique est de 80°C, et les paramètres de courant - tension déterminés sont les suivants : - la tension appliquée aux bornes de l'anode est comprise entre 30 et 40 Volts ; - le courant moyen débité par le générateur est compris entre 3 et 4 Ampères .
Toujours à titre d'exemple, et de manière plus précise, la tension appliquée aux bornes de l'anode est de 35 Volts et le courant moyen débité par le générateur est de 3,5 Ampères. De plus, la concentration du composé basique est de préférence sensiblement égale à 3 molli.
En outre, le signal de tension généré par le générateur peut être de type carré avec une fréquence sensiblement égale à 1 KHz et un rapport cyclique de 20%.
Le composé basique peut être notamment un composé alcalin ou d'ammoniaque.
Avantageusement, le procédé selon l'invention permet également de produire des résidus de microtubes de carbone. Un mode d'exécution de l'invention sera décrit ci-après, à titre d'exemple non limitatif, avec référence au dessin annexé dans lequel :
La figure unique est une représentation d'un dispositif mettant en oeuvre 15 le procédé selon l'invention.
Dans cet exemple non limitatif, tel que cela est représenté sur la figure unique, la mise en oeuvre du procédé selon l'invention nécessite : • une cellule d'électrolyse 1 comportant : 20 - une cuve 2 ; - des électrodes comportant une cathode 3 et une anode 4 ; - une générateur extérieur 5 de courant électrique relié auxdites électrodes, l'anode 4 étant reliée au pôle positif de ce générateur 5 alors que la cathode 3 est mise au potentiel de la masse ; 25 • un composé basique pouvant être un composé alcalin ou d'ammoniaque en solution dans de l'eau contenue dans la cellule d'électrolyse 1 ; en l'espèce, ce composé est constitué par du sodium.
Le procédé selon l'invention comprend la réalisation des étapes suivantes : 30 • le remplissage de la cellule d'électrolyse 1 avec la solution alcaline constituée par du sodium en solution dans de l'eau distillée, la10 -4- température de cette solution est en l'espèce de 80°C ; le sodium en solution réagit avec l'eau selon l'équation suivante : 2 Na + 2 H20 ù+ (2 Na+ + 2 OH-) + H2 ; la concentration du composé alcalin (en l'espèce, de l'hydroxyde de sodium) est sensiblement égale à 3 molli ; • la mise en place des deux électrodes : l'anode 4 qui est constituée de carbone pur amorphe étant reliée au pôle positif du générateur extérieur 5 alors que la cathode 3 est mise au potentiel de la masse, cette cathode 3 pouvant être constituée d'acier inoxydable ; • l'application d'une tension positive par rapport à la masse aux bornes de l'anode 4 à la surface de laquelle le composé d'insertion de carbone se forme ; • l'application au moyen du générateur extérieur 5 de paramètres de courant ù tension déterminés qui sont en l'espèce les suivants : la tension appliquée aux bornes de l'anode 4 est égale à 35 Volts ; le courant moyen débité par le générateur 5 est égal à 3,5 Ampères ; • le contrôle du maintien de ces paramètres jusqu'à ]la dissolution complète de l'anode 4 en carbone.
De plus, en l'espèce, le signal de tension généré est de type carré avec une fréquence sensiblement égale à 1 KHz et un rapport cyclique de 20%.
Le bilan de l'électrolyse est le suivant : • à l'anode 4, la réaction d'oxydation se traduit par l'équation suivante : 2OW-2éù>H20+'/2O2
• à la cathode 3, la réaction de réduction se traduit par l'équation suivante : 2Na++2ë-+2Na puis : 2 Na + 2 H20 --* (2 Na+ + 2 01-1-) + H2 On observe de façon surprenante et concomitamment : • la formation à la surface de l'anode 4 d'un composé d'insertion de carbone en suspension dans ladite solution ; • une détérioration de cette anode 4 constituée de carbone pur amorphe ; et • la formation de résidus de microtubes de carbone.
On supposera que l'association : • desdits paramètres de courant --tension déterminés ; • de la valeur spécifique de la température de ladite solution ; • de la libération d'électrons au niveau de l'anode 4 ; provoque une modification de la structure du carbone pur amorphe constituant cette anode 4 : un composé hydroxyde et un radical constitué en l'espèce par du sodium se liant à un atome de carbone, ce qui permet la fabrication d'un composé d'insertion de carbone. Par ailleurs, des résidus de microtubes de carbone sont également créés.
En l'espèce, les microtubes de carbone ont un rayon moyen sensiblement égal à 10 m, et sont transparents à la lumière visible.
Claims (10)
1. Procédé permettant de produire un composé d'insertion de carbone, caractérisé en ce que le composé d'insertion de carbone est obtenu par attaque d'une anode (4) constituée de carbone pur amorphe, lors de l'électrolyse d'un composé basique en solution dans de l'eau contenue dans une cellule d'électrolyse (1), cette cellule (1) comportant une cuve (2), des électrodes comportant au moins une cathode (3) et ladite anode (4), ainsi qu'un générateur extérieur (5) de courant électrique relié auxdites électrodes, et en ce que le procédé selon l'invention comprend la réalisation des étapes suivantes : • le remplissage de la cellule d'électrolyse (1) avec la solution basique, la température de cette solution étant comprise entre 20 et 110°C ; ^ la mise en place des deux électrodes : l'anode (4) qui est constituée de carbone pur amorphe étant reliée au pôle positif du générateur extérieur (5) alors que la cathode (3) est mise au potentiel de la masse ; • l'application d'une tension positive par rapport à la masse aux bornes de l'anode (4) à la surface de laquelle le composé d'insertion de carbone se forme ; • l'application au moyen du générateur (5) de paramètres de courant ù tension déterminés ; • le contrôle du maintien de ces paramètres jusqu'à lia dissolution complète de l'anode (4) en carbone.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que : - la tension appliquée aux bornes de l'anode (4) est comprise entre 30 et 40 Volts ; -le courant moyen débité par le générateur (5) est compris entre 3 et 4 30 Ampères. 6
3. Procédé selon l'une des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que la température de la solution basique est de 80°C.
4. Procédé selon l'une des revendications précédentes, 5 caractérisé en ce que la tension appliquée aux bornes de l'anode (4) est de 35 Volts.
5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le courant moyen débité par le générateur (5) est de 10 3,5 Ampères.
6. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la concentration du composé basique est égale à 3 mol/1. 15
7. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le signal de tension généré par le générateur (5) est de type carré avec une fréquence sensiblement égale à 1 KHz et un rapport cyclique de 20%. 20
8. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la cathode (3) est constituée d'acier inoxydable.
9. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le composé basique est un composé alcalin ou 25 d'ammoniaque.
10. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend : 30 • une cellule d'électrolyse (1) comportant : - une cuve (2) ; > des électrodes comportant une cathode (3) et une anode (4) ;-8 - une générateur extérieur (5) de courant électrique relié auxdites électrodes, l'anode (4) étant reliée au pôle positif de ce générateur (5) alors que la cathode (3) est mise au potentiel de la masse ; • un composé basique en solution dans de l'eau contenue dans la cellule d'électrolyse (1).
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR0707647A FR2922880B1 (fr) | 2007-10-31 | 2007-10-31 | Procede permettant de produire un compose d'insertion de carbone |
| PCT/FR2008/001523 WO2009092889A2 (fr) | 2007-10-31 | 2008-10-29 | Procede permettant de produire un compose d'insertion de carbone |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR0707647A FR2922880B1 (fr) | 2007-10-31 | 2007-10-31 | Procede permettant de produire un compose d'insertion de carbone |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2922880A1 true FR2922880A1 (fr) | 2009-05-01 |
| FR2922880B1 FR2922880B1 (fr) | 2010-11-19 |
Family
ID=39494700
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR0707647A Expired - Fee Related FR2922880B1 (fr) | 2007-10-31 | 2007-10-31 | Procede permettant de produire un compose d'insertion de carbone |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2922880B1 (fr) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4581105A (en) * | 1984-06-20 | 1986-04-08 | The Dow Chemical Company | Electrochemical cell operating near the critical point of water |
| US4995952A (en) * | 1987-04-30 | 1991-02-26 | Balasubramaniam Dandapani | Electrolysis of water using hydrogen sulfide |
| US5698088A (en) * | 1996-07-08 | 1997-12-16 | The Hong Kong University Of Science And Technology | Formic acid-graphite intercalation compound |
| US20060180477A1 (en) * | 2003-07-14 | 2006-08-17 | Viktor Vasilievich Avdeev | Method for producing oxidised graphite |
-
2007
- 2007-10-31 FR FR0707647A patent/FR2922880B1/fr not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4581105A (en) * | 1984-06-20 | 1986-04-08 | The Dow Chemical Company | Electrochemical cell operating near the critical point of water |
| US4995952A (en) * | 1987-04-30 | 1991-02-26 | Balasubramaniam Dandapani | Electrolysis of water using hydrogen sulfide |
| US5698088A (en) * | 1996-07-08 | 1997-12-16 | The Hong Kong University Of Science And Technology | Formic acid-graphite intercalation compound |
| US20060180477A1 (en) * | 2003-07-14 | 2006-08-17 | Viktor Vasilievich Avdeev | Method for producing oxidised graphite |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2922880B1 (fr) | 2010-11-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Do et al. | In situ oxidative degradation of formaldehyde with electrogenerated hydrogen peroxide | |
| Komatsu et al. | Electrochemical reduction of CO2 at Sb and Bi electrodes in KHCO3 solution | |
| Ostermayer Jr et al. | Photoelectrochemical etching of p‐GaAs | |
| KR101749947B1 (ko) | 강한 황산 중의 망간（ⅲ） 이온의 전기분해적 생성 | |
| Gao et al. | Oxidative degradation of acridine orange induced by plasma with contact glow discharge electrolysis | |
| Shushanian et al. | Analysis of the n-GaN electrochemical etching process and its mechanism in oxalic acid | |
| CH679158A5 (fr) | ||
| KR100930929B1 (ko) | 펜톤산화처리 촉매용 금속철, 그 제조방법 및 이를 이용한 폐수처리방법 | |
| CA1308688C (fr) | Procede electrochimique pour recuperer le rhodium metallique a partirde solutions aqueuses de catalyseurs usages | |
| FR2922880A1 (fr) | Procede permettant de produire un compose d'insertion de carbone | |
| TWI500582B (zh) | 使用改良的陽極，在強硫酸中電解產生三價錳離子 | |
| WO2009092889A2 (fr) | Procede permettant de produire un compose d'insertion de carbone | |
| FR2922879A1 (fr) | Procede permettant de produire des microtubes de carbone | |
| Jin-Zhang et al. | A review on chemical effects in aqueous solution induced by plasma with glow discharge | |
| JP2018530676A (ja) | エッチング浴の処理 | |
| WO2025111241A9 (fr) | Procédé de synthèse électrochimique d'ammoniac et installation pour la mise en œuvre du procédé | |
| KR101472621B1 (ko) | 광전기촉매 층과 전기촉매 층을 갖는 수처리용 양면전극, 이의 제조방법 및 이를 이용한 수처리 방법 | |
| Kelly et al. | Photocurrent multiplication at p-type semiconductor electrodes | |
| FR2993902A1 (fr) | Cellule d'electrolyse | |
| Morisawa et al. | Electrochemical metal deposition on atomically nearly-flat silicon surfaces accompanied by nano-hole formation | |
| Mebrahtu et al. | Structure, composition, thermal stability and electrochemical reactivity of HS−(aq)-derived species chemisorbed at Pd (III) electrode surfaces | |
| Cottineau et al. | Modification of p-type silicon for the photoelectrochemical reduction of CO2 | |
| KR20050032489A (ko) | 화학 도금 폐액의 전해 처리장치 및 처리방법 | |
| JP2006088011A (ja) | 難分解性有機金属錯体の分解方法 | |
| WO2021079279A1 (fr) | Procédé de production d'un substrat d'acier plaqué de zinc |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 9 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 10 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 11 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 12 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 13 |
|
| ST | Notification of lapse |
Effective date: 20210605 |