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1. WO2017025285 - PRÄPARATIONSTECHNIK VON KOHLENWASSERSTOFFSELEKTIVEN GASDIFFUSIONSELEKTRODEN BASIEREND AUF CU-HALTIGEN-KATALYSATOREN

Anmerkung: Text basiert auf automatischer optischer Zeichenerkennung (OCR). Verwenden Sie bitte aus rechtlichen Gründen die PDF-Version.

[ DE ]

Patentansprüche

1. Gasdiffusionselektrode, umfassend

einen, bevorzugt kupferhaltigen, Träger, bevorzugt in Form eines Flächengebildes, und

eine erste Schicht umfassend zumindest Kupfer und mindestens einen Binder, wobei die erste Schicht hydrophile und hydrophobe Poren und/oder Kanäle umfasst, weiter umfassend eine zweite Schicht umfassend Kupfer und mindestens einen Binder, wobei die zweite Schicht sich auf dem Träger befindet und die erste Schicht auf der zweiten Schicht, wobei der Gehalt an Binder in der ersten Schicht kleiner ist als in der zweiten Schicht, bevorzugt wobei die zweite Schicht 3 - 30 Gew.% Binder, bevorzugt 10 - 30 Gew.% Binder, weiter bevorzugt

10 - 20 Gew.% Binder, bezogen auf die zweite Schicht, und die erste Schicht bevorzugt 0 - 10 Gew.% Binder, weiter bevorzugt 0,1 - 10 Gew.% Binder, noch weiter bevorzugt 1 - 10 Gew.% Binder, besonders bevorzugt 1 - 7 Gew.% Binder, insbesondere bevorzugt 3 - 7 Gew.% Binder, bezogen auf die erste Schicht, aufweist.

2. Gasdiffusionselektrode nach Anspruch 1, wobei die erste Schicht keine Kohle- und/oder Ruß-basierten Füller umfasst.

3. Gasdiffusionselektrode nach Anspruch 1 oder 2, wobei die erste Schicht keine oberflächenaktiven Stoffe enthält.

4. Gasdiffusionselektrode nach einem der vorigen Ansprüche, wobei die erste Schicht mindestens 40 At.%, bevorzugt mindes-tens 50 At.%, weiter bevorzugt mindestens 60 At.% Kupfer, bezogen auf die Schicht, umfasst.

5. Gasdiffusionselektrode nach einem der vorigen Ansprüche, wobei der kupferhaltige Träger ein Kupfernetz ist.

6. Gasdiffusionselektrode nach einem der vorigen Ansprüche, wobei die erste Schicht mindestens ein Metalloxid enthält, das ein geringeres Reduktionspotential als die

Ethylenentwicklung aufweist, bevorzugt ZrÜ2, AI2O3, CeÜ2, Ce2<03, ZnÜ2, MgO; und/oder wobei die erste Schicht mindestens eine kupferreiche intermetallische Phase enthält, bevorzugt mindestens eine Cu-reiche Phase, die ausgewählt ist aus der Gruppe der binären Systeme Cu-Al, Cu-Zr, Cu-Y, Cu-Hf, CuCe, Cu-Mg und der ternäre Systeme Cu-Y-Al, Cu-Hf-Al, Cu-Zr-Al, Cu-Al-Mg, Cu-Al-Ce mit Cu-Gehalten > 60 At.-%; und/oder wobei die erste Schicht kupferenthaltende Perowskite und/oder De-fekt-Perowskite und/oder Perowskit-verwandte Verbindungen enthält, bevorzugt YBa2Cu307-6, wobei Ο^δ^Ι, CaCu3Ti40i2,

Lai,85Sro, isCu03, 930Cl 0,053, (La, Sr ) 2CUO4.

7. Gasdiffusionselektrode nach einem der vorigen Ansprüche, wobei die zweite Schicht die erste Schicht teilweise durch-dringt.

8. Verfahren zur Herstellung einer Gasdiffusionselektrode, umfassend

Herstellung einer ersten Mischung umfassend zumindest Kupfer und optional mindestens einen Binder,

Herstellen einer zweiten Mischung umfassend zumindest Kupfer und mindestens einen Binder,

Auftragen der zweiten Mischung umfassend zumindest Kupfer und mindestens einem Binder auf einen, bevorzugt kupfer-haltigen, Träger, bevorzugt in Form eines Flächengebildes,

Auftragen der ersten Mischung umfassend zumindest Kupfer und optional mindestens einem Binder auf die zweite Mischung, optional Auftragen weiterer Mischungen auf die erste Mischung, und

- trockenes Aufwalzen der zweiten und ersten Mischung und ggf. weiterer Mischungen auf den Träger zum Bilden einer zweiten und einer ersten Schicht und ggf. weiterer Schichten, wobei der Anteil an Binder in der zweiten Mischung

3 - 30 Gew.% Binder beträgt, bevorzugt 10 - 30 Gew.%, weiter bevorzugt 10 - 20 Gew.%, bezogen auf die zweite Mischung, und wobei der Anteil an Binder in der ersten Mischung

0 - 10 Gew.% beträgt, bevorzugt 0,1 - 10 Gew.%, weiter bevorzugt 1 - 10 Gew.%, noch weiter bevorzugt 1 - 7 Gew.%, noch weiter bevorzugt 3 - 7 Gew.%, bezogen auf die erste Mischung, wobei der Gehalt an Binder in der ersten Mischung kleiner ist als in der zweiten Mischung.

9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei der kupferhaltige Träger ein Kupfernetz mit einer Maschenweite w von 0,3 mm

< w < 2,0 mm, bevorzugt 0,5 mm < w < 1,0 mm und einem Drahtdurchmesser x von 0,05 mm < x < 0,5 mm, bevorzugt

0 , 1 mm < x < 0,25 mm ist.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 und 9, wobei die Schütthöhe y der ersten Mischung auf dem Träger beim Auftragen im Bereich von 0,3 mm < y < 2,0 mm, bevorzugt 0,5 mm < y

< 1,0 mm liegt .

11. Verfahren nach einem der vorigen verfahrensbezogenen Ansprüche, wobei die Spaltbreite beim Aufwalzen Ho die Höhe des Trägers + 40% bis 50% der Gesamtschütthöhe Hf der ersten Mischung und ggf. weiterer Mischungen beträgt.

12. Verfahren nach einem der vorigen verfahrensbezogenen Ansprüche, wobei das Aufwalzen durch einen Kalander erfolgt.

13. Verfahren nach einem der vorigen verfahrensbezogenen An-Sprüche, wobei der Kupfergehalt in der Mischung mindestens

40 At.%, bevorzugt mindestens 50 At.%, weiter bevorzugt mindestens 60 At.% Kupfer, bezogen auf die Mischung, ist.

14. Verfahren nach einem der vorigen verfahrensbezogenen An-Sprüche, wobei der Mischung weiter

mindestens ein Metalloxid, das ein geringeres Reduktionspotential als die Ethylenentwicklung aufweist, bevorzugt ZrÜ2, A1203, Ce02, Ce203, Zn02, MgO;

und/oder wobei der Mischung weiter mindestens eine kupferrei-che intermetallische Phase, bevorzugt mindestens eine Cu-reiche Phase ausgewählt aus den binären Systemen Cu-Al, Cu-Zr, Cu-Y, Cu-Hf, CuCe, Cu-Mg und/oder den ternären Systemen Cu-Y-Al, Cu-Hf-Al, Cu-Zr-Al, Cu-Al-Mg, Cu-Al-Ce mit Cu-Gehalten > 60 At.-%;

und/oder wobei der Mischung mindestens ein Metall zur Bildung einer kupferreichen metallischen Phase, bevorzugt AI, Zr, Y, Hf, Ce, Mg, oder mindestens zwei Metalle zur Bildung ternärer Phasen, bevorzugt Y-AI, Hf-AI , Zr-Al, Al-Mg, Al-Ce, so dass der Cu-Gehalt > 60 At.-% ist;

und/oder wobei der Mischung kupferenthaltende Perowskite und/oder Defekt-Perowskite und/oder Perowskit-verwandte Ver-bindungen, bevorzugt YBa2Cu307-6, wobei Ο^δ^Ι, CaCu3Ti40i2, Lai, 85Sro, 15CUO3, 930CI0, 053, (La, Sr) 2Cu04, zugegeben werden.

15. Elektrolysezelle, umfassend eine Gasdiffusionselektrode nach einem der Ansprüche 1 bis 7.