159964. lajstromszámú szabadalom • Elektród, félvezető fémoxid felülettel

159964 3 4 rolizalo áramot vezetni az elektród belsejéből az elektrolitba. A találmány további célja, hogy szelephatású fém elektródot biztosítson, melynek felületén egy 5 főleg titándioxidból vagy szennyezett titándioxidból vagy tantáloxidból vagy szennyezett tantáloxidból vagy a periódusos rendszer alcsoportjaihoz tartozó fémek oxidjainak keverékéből álló vezető bevonat helyezkedik el. A találmány további célja, hogy szelephatású fémből készített elektródot biztosítson, melynek félvezető felülete elsősorban titándioxidból vagy tantáloxidból, vagy fémoxidok keverékéből áll, és az itt definiált értéket meghaladó túlfeszültség nélkül hosszú ideig képes katalizálni a klór leválását az elektród felületéről. A találmány további célja, hogy szennyezett titándioxidból vagy szennyezett tantáloxidból vagy ' szennyezett fémoxidból álló félvezető felületű fémelektródot biztosítson, melynek a megtisztított elektródfelületre ráégetett félvezető rétegében a titándioxid vagy tantáloxid és a hozzáadott szennyező komponens szilárd oldatot ké* pez, amely ellenáll a félvezető réteget a fém elektródtestről leválasztó hatásoknak. A rövid használat után bekövetkező passziválódás leküzdésére irányuló kísérletek, melyek lényege a titán vagy tantál anód elektrolitikus vagy termikus eljárással felvitt, és az anódnak a katóddal szemben álló felületét lényegében teljesen beborító platinacsoportbeli fémmel történő megvédése volt, eddig nem jártak sikerrel. A bevonatok nem mindig tapadtak megfelelően, a platinafém-felhasználás nagy volt, és az eredmények nem voltak kielégítőek. Régóta ismeretes, hogy a rutil vagy titándioxid és a tantáloxid félvezetővé válik, ha más elemek vagy vegyületek nyomnyi mennyiségeit adjuk hozzá adalékként, melyek a kristályban rácshibát okoznak és megváltoztatják a titándioxid vagy a tiantáloxid vezetőképességét, vagy ha a titándioxid vagy a tantáloxid kristályrácsában az oxigén eltávolításával hiányhelyeket hozunk létre. A titándioxidhoz elektromos vezetőképességének vagy félvezető tulajdonságának megváltoztatása végett tantál-, nióbium-, króm-, vanadium-, ón-, nikkel- és vasoxidot adtak, és a kristályrácsból az oxigént eltávolítva megváltoztatták a sztöchiometrikus egyensúlyt. A Ta2Ü5 filmek ultraibolya sugárzással és más módszerekkel kezelve szintén megváltoztatták vezetőképességüket. Adalékokkal szennyezett titándioxidot vagy tantáloxidot szelephatású fémekből készített, elektrokémiai reakciókhoz használható elektródokhoz vezető vagy félvezető rétegként eddig még nem javasoltak. Más fémoxidok, különösen a periódusos rendszer alcsoportjaihoz tartozó fémek oxidjai alapos összekeverés és hevítés hatására félvezetővé válnak. A tiszta és a szennyezett titándioxid és Ta20s vezető vagy félvezető sajátságát többféle elmélettel magyarázták. Így az alábbi közlemények: Grant: Review of Modern Physics, Vol 1. 646 (1959); Frederikse: Journal of Applied Physics, Supplement to Vol 32, No 10, 221 (1961) és Vermilyea: Journal of the Electrochemical Society Vol 104, 212 (1957), melyek azonban nem egyeznek meg a szennyezett titándioxid és tantáloxid félvezető tulajdonsága okának magyarázatában. Ha más fémoxid-keverékeket használnak félvezetőként, lehetséges, hogy az egyik, a periódusos rendszer alcsoportjához tartozó fém oxidja szilárd oldatot képezve behatol a másik fémoxid kristályrácsába, és ott szennyező oxidként hatva megváltoztatja a kristály sztöchiometrikus szerkezetét, és ezzel az oxidkeverék félvezetővé válik. A találmány egyik célja, hogy félvezető fémoxid-keverékkel részben vagy teljesen bevont fémtestű elektródot biztosítson, melynek bevonata hosszú ideig passziválódás nélkül képes vezetni az elektrolizáló áramot az elektródból az elektrolitba. A találmány másik célja, hogy szelephatású fém anódot biztosítson, melynek felületét részben vagy teljesen egy főleg titándioxidból vagy tantáloxidból álló félvezető réteg fed be, mely hosszú ideig passziválódás nélkül képes az elekt-A találmány további célja, hogy szelephatású fémből készített és szennyezett titándioxid vagy szennyezett tantáloxid vagy szennyezett fémoxid félvezető felülettel rendelkező elektródot biztosítson, amelynek megtisztított felületére a szennyező komponens és a fémoxid több rétegben van ráégetve és a titándioxid, a tantáloxid vagy más fémoxid és a szennyező komponens szilárd oldatot képez. A találmány további célja, hogy szelephatású fémből készített és szelephatású fémoxidból álló félvezető réteggel bevont elektródot biztosítson, melynek felületi rétege jobban tapad az elektródtesthez, mint ez eddigi, platinacsoportbeli fémből készített bevonatok. A találmány több más célja és előnye a leírás további részéből tűnik ki. Általában előnyösen úgy járunk el, hogy a szelephatású fémből és a hozzáadott szennyező komponensből olyan oldatot készítünk, mely a szelephatású fémből készített megtisztított elektródra ráégetve Ti02

és a szennyező oxid vagy Ta^O-, és a szennyező oxid vagy más fémoxid és a szennyező oxid keverékét adja, és ezt a keveréket több rétegben égetve az elektródra (a TiO-i, Ta2Ü5 vagy más fémoxid és a szennyező oxid szilárd oldatát képezzük az elektród felületén, mely ezáltal a kívánt félvezető tulajdonsággal rendelkezik és hosszú ideig biztosítja a klórleválást a túlfeszültség emelkedése nélkül. Bármilyen oldatot vagy vegyületet használhatunk, mely égetéskor TÍO2 és a szennyező oxid, Ta20s és a szennyező oxid vagy egy más fémoxid és a szennyező oxid keverékét adja, így kloridokat, nitrátokat, szulfidokat stb. és az alább csak példaként említendő oldatokat. Túlfeszültségen az elektródon lejátszódó és a kívánt mértékben végbemenő reakcióhoz szükséges reverzibilis vagy egyensúlyi elektromoto-10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2