DE1185589B - Verfahren zur Konservierung aktivierter Raney-Katalysatoren gegen Luft und Sauerstoff - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: BOIj

Deutsche Kl.: 12 g-4/01

Nummer: 1185 589

Aktenzeichen: V 23359IV a/12 g

Anmeldetag: 1. Dezember 1962

Auslegetag: 21. Januar 1965

Raney-Katalysatoren werden aus zerkleinerten Raney-Legierungen durch Herauslösen des inaktiven Legierungsbestandteils, insbesondere Aluminium, Zink oder Silicium, mittels Alkalilauge hergestellt. Der so erhältliche Raney-Katalysator liegt danach in sehr fein verteilter Form vor und hat die nachteilige Eigenschaft, in trockenem Zustand in Gegenwart von Luft oder insbesondere Sauerstoff sich zu entzünden, wodurch der Katalysator unbrauchbar wird. Man ist daher gezwungen, aktivierte Raney-Katalysatoren, gleichgültig ob sie in fein verteilter oder gepreßter Form vorliegen, unter weitgehendem Ausschluß von Luftsauerstoff zu handhaben.

Diese Nachteile der aktivierten Raney-Katalysatoren machen sich besonders bei der Herstellung von Elektroden für galvanische Brennstoffelemente bemerkbar, die als Katalysatoren Raney-Metalle aufweisen sollen. Diese Elektroden können in der Regel nur nach einer vorangehenden Formgebung aktiviert und erst danach zum Aufbau von Brennstoffzellen verwendet werden. Man umging bisher die Schädigung durch Sauerstoff dadurch, daß die Elektroden jeweils kurz vor ihrem Einbau in die Brennstoffzelle aktiviert wurden.

Dieser Nachteil wird durch eine Behandlung gemäß vorliegender Erfindung vermieden; es ist nunmehr sogar möglich, derartig behandelte Raney-Katalysatoren über eine längere Zeit ohne Verwendung von Schutzgasen und dergleichen an der Luft aufzubewahren.

Überraschenderweise wurde nämlich gefunden, daß die aktivierten Raney-Katalysatoren in feinteiliger pulverisierter oder gepreßter Form gegenüber Luft und Sauerstoff beständig sind, wenn man sie gegebenenfalls, nach Entfernung restlichen Alkalis, mit bei Normaltemperatur flüssigen, schwerflüchtigen und wasserlöslichen mehrwertigen aliphatischen Alkoholen tränkt.

Als aliphatische Alkohole im Sinne vorliegender Erfindung kommen insbesondere Äthylenglykol und Glyzerin in Frage. Gut geeignet sind auch PoIyglykole, gelöster Polyvinylalkohol und teilweise verätherte oder veresterte mehrwertige Alkohole. Selbstverständlich können die mehrwertigen Alkohole auch Stickstoff enthalten, wie z. B. Triäthanolamin. Wichtig ist dagegen, daß die verwendeten mehrwertigen Alkohole wenig flüchtig, bei normaler Temperatur flüssig und wasserlöslich sind.

Die Tränkung bzw. die Benetzung der aktiven Raney-Katalysatoren erfolgt in einfacher Weise durch Behandlung mit einer zumindest das Katalysatormaterial bedeckenden Menge des mehrwertigen Alko-

Verfahren zur Konservierung aktivierter
Raney-Katalysatoren gegen Luft und Sauerstoff

Anmelder:

Varta Aktiengesellschaft,

Hagen (Westf.), Dieckstr. 42

Als Erfinder benannt:

Dr. Hans v. Döhren, Frankfurt/M.;

Margarete Jung, Nieder-Eschbach (Taunus)

hols, welcher mit Wasser oder einem organischen Lösungsmittel verdünnt sein kann; anschließend entfernt man die überschüssige Flüssigkeit.

Dabei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn das Tränken der Katalysatoren im Vakuum durchgeführt wird.

Vor der Behandlung mit dem mehrwertigen Alkohol entfernt man zweckmäßig das im Katalysator eventuell noch vorhandene, von der Aktivierung her-

*5 rührende Alkali weitgehend durch Waschen mit Wasser.

Überraschenderweise zeigt es. sich, daß im Gegensatz zu der Veröffentlichung von Aubry (J. Bull. Soc. Chim. France, 5, S. 1333, 1938) auch bei einem alkalifreien Präparat trotz Anwesenheit von Wasser nach der Behandlung gemäß der Erfindung keine Wasserstoffentwicklung des angefeuchteten Katalysators und damit eine Oxydation des Katalysators eintritt.

Eine erfindungsgemäß behandelte, 24 Stunden an der Luft aufbewahrte Doppelskelett-Raney-Katalysator-Elektrode besitzt gegenüber einer Normal-Kalomel-Elektrod© im Vergleich zu einer unmittelbar vor der Messung aktivierten Raney-Nickel-Elektrode ein unverändertes Ruhepotential. Die Belastbarkeit dieser Elektrode blieb ebenfalls, unverändert.

Beispiel 1

Eine durch Behandlung mit Alkalilauge aktivierte Doppelschicht-Doppelskelett-Elektrode mit eingebautem Raney-Nickel wurde mit Wasser ausgewaschen, in eine sie bedeckende Menge Äthylenglykol eingelegt und im Vakuum eventuell noch in den Poren der Elektrode vorhandener und die vollkommene Benetzung verhindernder Wasserstoff entfernt. Darauf wurde das überschüssige Glykol abgegossen, die Elektrode zwischen Filtrierpapier getrocknet und

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ohne weiteres der Luft ausgesetzt. Dabei trat nach 24 Stunden keine Inaktivierung der Elektrode auf. Die sonst übliche Selbsterhitzxing und der sogenannte Abbrand wurden nicht beobachtet.

Nach der angegebenen Aufbewahrungszeit betrug das Ruhepotential der konservierten Elektrode in 6 n-KOH und bei einem H₂-Druck von 1,4 atü — 1135 mV gegen eine gesättigte Kalomelelektrode. Eine in gleicher Weise hergestellte und sofort nach der Aktivierung gemessene Elektrode besaß das gleiche Potential. Auch die Strom-Spannungs-Kurve in einer Knallgaszelle blieb unverändert.

Beispiel 2

Ein frisch aktivierter pulverförmiger Raney-Katalysator wurde nach dem Auswaschen mit Wasser mit Äthylenglykol bedeckt, durch kurzzeitiges Schütteln vollkommen benetzt und darauf zwischen Filtrierpapier getrocknet. Obwohl der Katalysator in feinverteilter Form vorlag, trat die sonst übliche Selbstentzündung auch nach 12stündigem Aufbewahren an der Luft nicht ein.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Konservierung aktivierter Raney-Katalysatoren, die durch Herauslösen des inaktiven Legierungsbestandteils mit Alkalilauge entstanden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die aktivierten Katalysatoren, gegebenenfalls nach Entfernung restlichen Alkalis, mit bei Normaltemperatur flüssigen, schwerflüchtigen und wasserlöslichen, mehrwertigen aliphatischen Alkoholen getränkt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Tränken der Katalysatoren im Vakuum durchgeführt wird.

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