[发明专利]制备金属氢氧化物和/或金属氧化物氢氧化物的电化学方法及设备

权利要求书

1.由金属离子和氢氧离子制备金属氢氧化物和/或金属氧化物氢氧化物的电化学方法，其特征是，金属氢氧化物和/或金属氧化物氢氧化物在一个由一双极性膜隔成的室K中的阴极侧形成，用双极性膜位于阳极侧的阴离子选择层形成所需的氢氧离子，将金属离子在位于室K中并与金属离子络合的试剂存在下于＞7的pH值条件下导入室K中或在室K中形成。

2.权利要求1所述的方法，其特征是，通过在一个阳极侧与消耗阳极隔开并构成阳极室的室K中分解消耗电极形成金属离子。

3.权利要求2所述的方法，其特征是，在酸存在下溶解燃尽的消耗阳极，将产生的金属离子经一位于阳极侧的阳离子交换膜引入另一室K中。

4.权利要求1所述的方法，其特征是，将金属离子经一位于阳极侧的阳离子交换膜送入室K中。

5.权利要求4所述的方法，其特征是，通过分解金属盐或溶解金属产生金属离子。

6.权利要求1至5中一或多项所述的方法，其特征是，在氯和/或硫酸根离子存在下形成金属氢氧化物和/或金属氧化物氢氧化物。

7.权利要求1至6中一或多项所述的方法，其特征是，部分地除去络合剂和室K中含有金属氢氧化物和/或金属氧化物氢氧化物的成分，由此分离出金属氢氧化物和/或金属氧化物氢氧化物，将含络合剂的剩余部分送回室K。

8.权利要求1至7中一或多项所述的方法，其特征是，用氨和/或式1所示的一或多种胺作络合剂，式中取代基含义如下：

R’＝氢，1-6个碳原子的烷基或芳基；

R^*＝1-6个碳原子的烷基或芳基。

9.权利要求1至8中一或多项所述的方法，其特征是，用Co、Ni、Cu、Fe、In、Mn、Sn、Zn、Zr、Ti、Al、Cd和U中一或多个作为金属。

10.权利要求9所述的方法，其特征是，用Ni和/或Co作金属。

11.权利要求1至10中一或多项所述的方法，其特征是，采用带有基于聚合物烷化剂和单体胺、或聚合胺和单体烷化剂、或聚合物烷化剂和聚合胺的阴离子选择层的双极性膜。

12.权利要求11所述的方法，其特征是，用带有基于一或多种含-CHCl₂-基的聚合物或由含和不含-CHCl₂-基的聚合物组成的混合物的阴离子选择层的双极性膜。

13.权利要求12所述的方法，其特征是，使用一种带有基于聚砜、聚醚砜、聚(对亚苯基砜)、聚苯乙烯、聚苯氧、聚(2，6-二甲基苯醚)、聚苯硫醚、聚醚酮(PEK)、聚醚醚酮(PEEK)或聚醚醚酮酮(PEEKK)的阴离子选择层的双极性膜。

14.权利要求11至13中一或多项所述的方法，其特征是，使用一种带有基于DABCO(1，4-二氮双环-[2，2，2]辛烷)、1，3-双(二甲氨基-2，2-二甲基丙烷)或一种其它的二胺的阴离子选择层的双极性膜，该二胺可形成耐碱性的委胺离子，且由于其亲核性之差至少为△pK_a＞1.0，从而有利于单委胺化而不是双委胺化。

15.权利要求14所述的方法，其特征是，用一种阴离子选择层中有基团的双极性膜。

16.权利要求14或15所述的方法，其特征是，用一种阴离子选择层中有和/或桥的双极性膜。

17.实施权利要求1、2和6至16中一或多项所述方法所用的设备，具有以下特征：    

·设备有一圆筒状端部几何体，一锥形几何体与此相连接；

·筒状端部有两个电极，可对其施加一电位差；

·外圆筒由一种电极构成；

·一根插入管位于设备中央，管周围设有第二电极，该管延伸至设备中的锥形部分；

·内电极中央有一出口，它由插入管构成；

·筒状部分有一溢流口，锥形部分有一排出口；

·阳极与阴极之间有一双极性膜，将阳极室与阴极室隔开；

·双极性膜的阴离子选择层面向阳极；

·内电极室上表面有两个孔，即进口及出口；

·外电极室的入口为筒状几何体的切向；

·阳极构成为消耗阳极。