固定部41的寬度為5?30mm，彈性部42的凹凸形狀的周期為1mm以上，由凹凸形狀所形成的空隙部寬度為2?20mm。作為這種導電性彈性體32，優(yōu)選為，基材厚度為0.20mm，固定部41的寬度為10mm，彈性部42的凹凸形狀的周期為10mm，空隙部的寬度為8mm的形狀。
[0073]電極單元U的陰極結構30為，在直接安裝于電極支撐框架10的縱向肋13的背板31的正面一側，插入導電性彈性體32，并層疊柔性結構的活性陰極33的三層結構。背板31為由鎳制金屬板網構成的剛性結構。導電性緩沖墊或彈簧結構的導電性彈性體32，有助于將柔性結構的活性陰極33彈性地接觸到配設于正面一側的電極單元U之間的離子交換膜I上。
[0074]作為離子交換膜I，只要可用于食鹽電解槽都能使用，例如，可以使用對氯氣具有耐久性的全氟磺酸樹脂、全氟羧酸樹脂等。
[0075]本發(fā)明的零極距食鹽電解方法是，利用如上所述零極距食鹽電解槽對含有氯化鈉的溶液進行電解電解方法。關于電解液、液體溫度、電流密度、槽電壓等電解的條件，可采用與零極距食鹽電解槽所使用的以往電解方法相同的條件。
[0076]實施例
[0077]接下來，示例性的詳細說明該發(fā)明的優(yōu)選實施例，并通過與比較例的比較明確本發(fā)明的效果。但是，該實施例中不對其所記載的材料或配量等進行特別的限定，本發(fā)明的要點不限于該實施例。
[0078](實施例1)
[0079]陽極是，將開口率為50 %的鈦制金屬板網作為導電性基體的透液型的剛性結構電極。以#36的氧化鋁對基體表面進行噴砂處理。在這樣被粗糙化的導電性基體表面上涂敷含有氯化釕、氯化銦、鈦酸丁酯以及鹽酸的丁醇溶液，并在100°C進行10分鐘的烘干處理后，以500°C進行10分鐘的焙燒處理。重復涂敷-烘干-焙燒的過程，通過在基體表面形成具有活性的厚度大約為2 μ m的催化劑層，以制造陽極。通過表面粗糙度測定機SJ-301 (株式會社三豐制)測定所形成的催化劑層表面的凹凸高度差的最大值，與粗糙化處理后的基體表面的粗糙度相同均為65 μπι。另外，催化劑層表面的平均粗糙度為11 ym。
[0080]另一方面，陰極是，在將開口率為50%的鎳制金屬板網作為導電性基體的剛性結構電極的正面一側上插入彈簧形狀的導電性彈性體以支撐活性陰極。
[0081]活性陰極是，將開口率為50%的鎳制微網作為導電性基體的柔性結構電極。以#180的氧化鋁對該導電性基體表面進行噴砂處理，之后在溫室下在10%重量份的鹽酸中進行60分鐘的蝕刻處理。被粗糙化的導電性基體表面上涂敷含有二硝基二氨鉑的硝酸溶液，并在100°C進行10分鐘的烘干處理后，以500°C進行10分鐘的焙燒處理。重復涂敷-烘干-焙燒的過程，通過在基體表面形成具有活性的厚度大約為2 μπι的催化劑層，以制造活性陰極。
[0082]陽極和陰極結構之間夾著離子交換膜FLEM1N F-8020SP(旭硝子株式會社)，且通過將陰極結構緊貼該離子交換膜、同時縱向配置電極單元，以構成零極距電解槽。
[0083]向所構成的零極距食鹽電解槽內的陽極室供給作為電解液的250g/L食鹽水，向陰極室供給32%的氫氧化鈉溶液，以液體溫度80°C，電流密度4kA/m2的條件進行電解。槽電壓為2.98V，從試驗開始經過45天后電壓基本沒有上升。圖5中示出了從試驗開始槽電壓隨時間的變化。
[0084](實施例2)
[0085]在實施例1中，除了在鎳制金屬板網作為導電性基體的剛性結構電極的正面一側插入由鎳編織網構成的墊狀導電性彈性體以支撐活性陰極以外，其他均采用與實施例1相同的條件制造陽極和陰極，以構成零極距電解槽。圖5中示出了從試驗開始槽電壓隨時間的變化。槽電壓為與實施例1大概相同的2.98V，從試驗開始經過45天后電壓基本沒有上升。
[0086](比較例I)
[0087]在實施例1中，作為陽極的導電性基體使用的鈦制金屬板網粗糙化處理后表面的粗糙度為20 μ m?涂敷酸性溶液，通過表面粗糙度測定機SJ-301 (株式會社三豐制)測定所形成催化劑層表面的凹凸高度差的最大值，與粗糙化處理后的基體表面的粗糙度相同均為20μπι。另外，催化劑層表面的平均粗糙度為6 μπι。圖5中示出了從試驗開始槽電壓隨時間的變化。槽電壓與實施例1相比高20mV。
[0088](比較例2)
[0089]在實施例1中，作為陽極的導電性基體所使用的鈦制金屬板網的粗糙化處理后表面的粗糙度為50 μπι。涂敷酸性溶液，所形成催化劑層表面的凹凸高度差的最大值，與粗糙化處理后的基體表面的粗糙度相同均為50 μπι。另外，催化劑層表面的平均粗糙度為9 μπι。圖5中示出了從試驗開始槽電壓隨時間的變化。槽電壓與實施例1相比高10mV。
[0090](比較例3)
[0091]在實施例1中，作為陽極的導電性基體所使用的鈦制金屬板網的粗糙化處理后表面的粗糙度為80 μπι。涂敷酸性溶液，所形成催化劑層表面的凹凸高度差的最大值，與粗糙化處理后的基體表面的粗糙度相同均為80 μπι。另外，催化劑層表面的平均粗糙度為15 μπι。圖5中示出了從試驗開始槽電壓隨時間的變化。槽電壓與實施例1相比高15mV。
【主權項】
1.一種零極距食鹽電解槽用陽極，其特征在于，包括； 具有透液性的導電性基體；以及 設置在該導電性基體上，表面的凹凸高度差的最大值為55?70 μπι的催化劑層。
2.如權利要求1所述的零極距食鹽電解槽用陽極，其特征在于，所述導電性基體為，由閥金屬或者以兩種以上閥金屬的合金構成的金屬板網或穿孔金屬網，且含有催化劑層的厚度為0.5?2.0mm0
3.如權利要求1或2所述的零極距食鹽電解槽用陽極，其特征在于，所述催化劑層的表面平均粗糙度為3?30 μ m。
4.一種零極距食鹽電解槽，其特征在于，包括； 具有含透液性的導電性基體和設置在該導電性基體上，表面的凹凸高度差的最大值為55?70 μ m的催化劑層的陽極； 陰極；以及 在所述陽極和所述陰極之間以接觸狀態(tài)配置的離子交換膜。
5.如權利要求4所述的零極距食鹽電解槽，其特征在于，所述導電性基體為，由閥金屬或者以兩種以上閥金屬的合金構成的金屬板網或穿孔金屬網，且含有催化劑層的厚度為0.5 ?2.0mm。
6.如權利要求4所述的零極距食鹽電解槽，其特征在于，所述陰極的結構為:，在剛性結構的鎳制金屬板網和柔性結構的細網狀陰極之間插入具有彈性斥力的導電性彈性體，通過該導電性彈性體將所述細網狀陰極按壓到離子交換膜。
7.如權利要求6所述的零極距食鹽電解槽，其特征在于，所述導電性彈性體為緩沖墊或彈簧形狀的導電性彈性體。
8.—種電解含有氯化鈉的溶液的零極距食鹽電解方法，其特征在于，使用如權利要求4?7中任一項所述的零極距食鹽電解槽。
【專利摘要】本發(fā)明的目的在于提供通過對食鹽電解槽用陽極的催化劑層進行高粗糙化，以充分地確保透液性，進一步能夠降低電解電壓的零極距食鹽電解槽用陽極、零極距食鹽電解槽以及利用該零極距食鹽電解槽的食鹽電解方法。本發(fā)明涉及，具有透液性的導電性基體(21)，和設置在該導電性基體(21)上表面的凹凸高度差的最大值為55～70μm的催化劑層(22)的零極距食鹽電解槽用陽極，以及含有所述陽極(20)、陰極(30)、在所述陽極(20)和所述陰極(30)之間以接觸狀態(tài)配置的離子交換膜(I)的零極距食鹽電解槽，以及利用該零極距食鹽電解槽的食鹽電解方法。
【IPC分類】C25B13-02, C25B11-03, C25B1-46, C25B11-10, C25B9-00
【公開號】CN104769162
【申請?zhí)枴緾N201380056968
【發(fā)明人】原金房, 羽多野聰
【申請人】大曹株式會社
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2013年10月25日
【公告號】WO2014069360A1