固定部41的宽度为5?30mm，弹性部42的凹凸形状的周期为1mm以上，由凹凸形状所形成的空隙部宽度为2?20mm。作为这种导电性弹性体32，优选为，基材厚度为0.20mm，固定部41的宽度为10mm，弹性部42的凹凸形状的周期为10mm，空隙部的宽度为8mm的形状。
[0073]电极单元U的阴极结构30为，在直接安装于电极支撑框架10的纵向肋13的背板31的正面一侧，插入导电性弹性体32，并层叠柔性结构的活性阴极33的三层结构。背板31为由镍制金属板网构成的刚性结构。导电性缓冲垫或弹簧结构的导电性弹性体32，有助于将柔性结构的活性阴极33弹性地接触到配设于正面一侧的电极单元U之间的离子交换膜I上。
[0074]作为离子交换膜I，只要可用于食盐电解槽都能使用，例如，可以使用对氯气具有耐久性的全氟磺酸树脂、全氟羧酸树脂等。
[0075]本发明的零极距食盐电解方法是，利用如上所述零极距食盐电解槽对含有氯化钠的溶液进行电解电解方法。关于电解液、液体温度、电流密度、槽电压等电解的条件，可采用与零极距食盐电解槽所使用的以往电解方法相同的条件。
[0076]实施例
[0077]接下来，示例性的详细说明该发明的优选实施例，并通过与比较例的比较明确本发明的效果。但是，该实施例中不对其所记载的材料或配量等进行特别的限定，本发明的要点不限于该实施例。
[0078](实施例1)
[0079]阳极是，将开口率为50 %的钛制金属板网作为导电性基体的透液型的刚性结构电极。以#36的氧化铝对基体表面进行喷砂处理。在这样被粗糙化的导电性基体表面上涂敷含有氯化钌、氯化铟、钛酸丁酯以及盐酸的丁醇溶液，并在100°C进行10分钟的烘干处理后，以500°C进行10分钟的焙烧处理。重复涂敷-烘干-焙烧的过程，通过在基体表面形成具有活性的厚度大约为2 μ m的催化剂层，以制造阳极。通过表面粗糙度测定机SJ-301 (株式会社三丰制)测定所形成的催化剂层表面的凹凸高度差的最大值，与粗糙化处理后的基体表面的粗糙度相同均为65 μπι。另外，催化剂层表面的平均粗糙度为11 ym。
[0080]另一方面，阴极是，在将开口率为50%的镍制金属板网作为导电性基体的刚性结构电极的正面一侧上插入弹簧形状的导电性弹性体以支撑活性阴极。
[0081]活性阴极是，将开口率为50%的镍制微网作为导电性基体的柔性结构电极。以#180的氧化铝对该导电性基体表面进行喷砂处理，之后在温室下在10%重量份的盐酸中进行60分钟的蚀刻处理。被粗糙化的导电性基体表面上涂敷含有二硝基二氨铂的硝酸溶液，并在100°C进行10分钟的烘干处理后，以500°C进行10分钟的焙烧处理。重复涂敷-烘干-焙烧的过程，通过在基体表面形成具有活性的厚度大约为2 μπι的催化剂层，以制造活性阴极。
[0082]阳极和阴极结构之间夹着离子交换膜FLEM1N F-8020SP(旭硝子株式会社)，且通过将阴极结构紧贴该离子交换膜、同时纵向配置电极单元，以构成零极距电解槽。
[0083]向所构成的零极距食盐电解槽内的阳极室供给作为电解液的250g/L食盐水，向阴极室供给32%的氢氧化钠溶液，以液体温度80°C，电流密度4kA/m2的条件进行电解。槽电压为2.98V，从试验开始经过45天后电压基本没有上升。图5中示出了从试验开始槽电压随时间的变化。
[0084](实施例2)
[0085]在实施例1中，除了在镍制金属板网作为导电性基体的刚性结构电极的正面一侧插入由镍编织网构成的垫状导电性弹性体以支撑活性阴极以外，其他均采用与实施例1相同的条件制造阳极和阴极，以构成零极距电解槽。图5中示出了从试验开始槽电压随时间的变化。槽电压为与实施例1大概相同的2.98V，从试验开始经过45天后电压基本没有上升。
[0086](比较例I)
[0087]在实施例1中，作为阳极的导电性基体使用的钛制金属板网粗糙化处理后表面的粗糙度为20 μ m?涂敷酸性溶液，通过表面粗糙度测定机SJ-301 (株式会社三丰制)测定所形成催化剂层表面的凹凸高度差的最大值，与粗糙化处理后的基体表面的粗糙度相同均为20μπι。另外，催化剂层表面的平均粗糙度为6 μπι。图5中示出了从试验开始槽电压随时间的变化。槽电压与实施例1相比高20mV。
[0088](比较例2)
[0089]在实施例1中，作为阳极的导电性基体所使用的钛制金属板网的粗糙化处理后表面的粗糙度为50 μπι。涂敷酸性溶液，所形成催化剂层表面的凹凸高度差的最大值，与粗糙化处理后的基体表面的粗糙度相同均为50 μπι。另外，催化剂层表面的平均粗糙度为9 μπι。图5中示出了从试验开始槽电压随时间的变化。槽电压与实施例1相比高10mV。
[0090](比较例3)
[0091]在实施例1中，作为阳极的导电性基体所使用的钛制金属板网的粗糙化处理后表面的粗糙度为80 μπι。涂敷酸性溶液，所形成催化剂层表面的凹凸高度差的最大值，与粗糙化处理后的基体表面的粗糙度相同均为80 μπι。另外，催化剂层表面的平均粗糙度为15 μπι。图5中示出了从试验开始槽电压随时间的变化。槽电压与实施例1相比高15mV。
【主权项】
1.一种零极距食盐电解槽用阳极，其特征在于，包括； 具有透液性的导电性基体；以及 设置在该导电性基体上，表面的凹凸高度差的最大值为55?70 μπι的催化剂层。
2.如权利要求1所述的零极距食盐电解槽用阳极，其特征在于，所述导电性基体为，由阀金属或者以两种以上阀金属的合金构成的金属板网或穿孔金属网，且含有催化剂层的厚度为0.5?2.0mm0
3.如权利要求1或2所述的零极距食盐电解槽用阳极，其特征在于，所述催化剂层的表面平均粗糙度为3?30 μ m。
4.一种零极距食盐电解槽，其特征在于，包括； 具有含透液性的导电性基体和设置在该导电性基体上，表面的凹凸高度差的最大值为55?70 μ m的催化剂层的阳极； 阴极；以及 在所述阳极和所述阴极之间以接触状态配置的离子交换膜。
5.如权利要求4所述的零极距食盐电解槽，其特征在于，所述导电性基体为，由阀金属或者以两种以上阀金属的合金构成的金属板网或穿孔金属网，且含有催化剂层的厚度为0.5 ?2.0mm。
6.如权利要求4所述的零极距食盐电解槽，其特征在于，所述阴极的结构为:，在刚性结构的镍制金属板网和柔性结构的细网状阴极之间插入具有弹性斥力的导电性弹性体，通过该导电性弹性体将所述细网状阴极按压到离子交换膜。
7.如权利要求6所述的零极距食盐电解槽，其特征在于，所述导电性弹性体为缓冲垫或弹簧形状的导电性弹性体。
8.—种电解含有氯化钠的溶液的零极距食盐电解方法，其特征在于，使用如权利要求4?7中任一项所述的零极距食盐电解槽。
【专利摘要】本发明的目的在于提供通过对食盐电解槽用阳极的催化剂层进行高粗糙化，以充分地确保透液性，进一步能够降低电解电压的零极距食盐电解槽用阳极、零极距食盐电解槽以及利用该零极距食盐电解槽的食盐电解方法。本发明涉及，具有透液性的导电性基体(21)，和设置在该导电性基体(21)上表面的凹凸高度差的最大值为55～70μm的催化剂层(22)的零极距食盐电解槽用阳极，以及含有所述阳极(20)、阴极(30)、在所述阳极(20)和所述阴极(30)之间以接触状态配置的离子交换膜(I)的零极距食盐电解槽，以及利用该零极距食盐电解槽的食盐电解方法。
【IPC分类】C25B13-02, C25B11-03, C25B1-46, C25B11-10, C25B9-00
【公开号】CN104769162
【申请号】CN201380056968
【发明人】原金房, 羽多野聪
【申请人】大曹株式会社
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2013年10月25日
【公告号】WO2014069360A1