[發(fā)明專利]用于電解鍺烷工藝的電極有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201110265726.4 | 申請日： | 2011-09-01 |
| 公開（公告）號： | CN102383143A | 公開（公告）日： | 2012-03-21 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | K·雅姆布納桑;K·R·伯格;R·M·瑪查多;D·J·拉斯戴爾 | 申請（專利權(quán)）人： | 氣體產(chǎn)品與化學(xué)公司 |
| 主分類號： | C25B3/00 | 分類號： | C25B3/00;C25B9/00;C25B11/04 |
| 代理公司： | 北京市金杜律師事務(wù)所 11256 | 代理人： | 吳亦華;徐志明 |
| 地址： | 美國賓夕*** | 國省代碼： | 美國;US |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 用于 電解 工藝 電極 | ||
發(fā)明背景
本發(fā)明涉及用于鍺烷(GeH4)的電化學(xué)合成的電極材料。幾種電極材料此前已在文獻中報道，其中包括Ni、Cu、Pb、Sn、Cd、Zn、Pt、Al、Ge、石墨、Fe和Hg。
SU1732697A1、RU2071993和RU2230830教導(dǎo)：當(dāng)在具有陽極電解液和陰極電解液的交叉混合(cross?mixing)的流通電解池中以最佳條件運行時，使用Ni電極以估計的15-20％的電流效率電化學(xué)產(chǎn)生鍺烷。這些專利集中于陰極電解液和陽極電解液的交叉混合的過程而不是電極材料本身。
US?5,158,656聲稱使用鍺電極以30％的電流效率產(chǎn)生鍺烷。然而，這一結(jié)果與期刊公開(Green等人，J.Electrochem.Soc，v106，n3，p253)的報道相反，其表明鍺電極不能有效地生成鍺烷。
Djurkovic等人(Glanik?Hem.Drustva，Beograd，V25/26(8-10)，1961，p469)研究了作為電極的幾種不同的金屬(Al、Fe、Pb、Cu、Zn和Hg)。
Tomilov等人(Inorganic?Materials，2008，v44，n10，p1081)在陰極電解液通過離心泵循環(huán)的壓濾電解槽中評估了作為電極的幾種不同金屬，并得出結(jié)論：銅和鎘是最佳的電極材料，電流效率為32-34％。作者還報道說，由于鍺在電極表面上的沉積，電流效率在一段時間內(nèi)下降。
因此，本領(lǐng)域仍然需要提供電化學(xué)合成鍺烷的有效手段、特別是具有穩(wěn)定性能的有效手段。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的提供電化學(xué)合成鍺烷(GeH4)的有效手段、特別是具有穩(wěn)定性能的有效手段。
在一個實施方式中，用于在分隔的管狀殼體電化學(xué)電解池中生成鍺烷的方法，包括以下步驟：
提供包含金屬合金陰極的陰極室和陰極氣體出口；
提供包含陽極的陽極室和陽極氣體出口，所述陽極是包含金屬M1的管狀殼體的內(nèi)壁的部分；
在陰極室和陽極室中提供包含二氧化鍺(GeO2)、氫氧化物M2OH和電解質(zhì)溶劑的水性電解質(zhì)溶液；其中所述金屬合金陰極和所述陽極至少部分地浸在水性電解質(zhì)溶液中；
提供將陰極室與陽極室分開的分隔物(divider)；其中分隔物與陽極和陰極電路電絕緣；
向分隔的電化學(xué)電解池供應(yīng)電力；
通過陰極氣體出口釋放陰極室中生成的作為氫化物氣體的氣體；和
通過陽極氣體出口釋放陽極室中生成的氣體。
在另一個實施方式中，一種用于在分隔的管狀殼體電化學(xué)電解池中生成鍺烷的方法，包括以下步驟：
提供包含選自銅合金陰極、錫合金陰極及其組合的金屬合金陰極的陰極室和陰極氣體出口；
提供包含陽極的陽極室和陽極氣體出口，所述陽極是包含鎳的管狀殼體的內(nèi)壁的部分；
在陰極室和陽極室中提供包含二氧化鍺(GeO2)、KOH和去離子水的水性電解質(zhì)溶液；其中所述金屬合金陰極和所述陽極至少部分地浸在水性電解質(zhì)溶液中；
提供將陰極室與陽極室分開的分隔物；其中分隔物與陽極和陰極電路電絕緣；
向分隔的電化學(xué)電解池供應(yīng)電力；
通過陰極氣體出口釋放陰極室生成的作為氫化物氣體的氣體；和
通過陽極氣體出口釋放陽極室生成的氣體。
在再另一個實施方式中，一種用于在分隔的管狀殼體電化學(xué)電解池中生成鍺烷的方法，包括以下步驟：
提供包含銅合金陰極的陰極室和陰極氣體出口；
提供包含陽極的陽極室和陽極氣體出口，所述陽極是包含鎳的管狀殼體的內(nèi)壁的部分；
在陰極室和陽極室中提供包含80-170g/l的二氧化鍺(GeO2)、60-150g/l的KOH和去離子水的水性電解質(zhì)溶液；其中所述銅合金陰極和所述陽極至少部分地浸在水性電解質(zhì)溶液中；
提供將陰極室和陽極室分開的分隔物；其中分隔物與陽極和陰極電路電絕緣；
向分隔的電化學(xué)電解池供應(yīng)電力；
通過陰極氣體出口釋放陰極室中生成的作為氫化物氣體的氣體；和
通過陽極氣體出口釋放陽極室中生成的氣體。
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