JP3419656B2 - Active oxygen generator - Google Patents
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- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
- Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、微生物や藻などを
殺菌・殺藻したり、水の表面張力を低下させるのに有用
な活性酸素を連続的に発生させる装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device for continuously generating active oxygen useful for sterilizing and killing microorganisms, algae and the like, and for lowering the surface tension of water.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、微生物や藻類の殺菌、殺藻方法と
しては、塩素、オゾン、紫外線、電解酸性水、活性酸素
などを用いる方法が知られている。このなかでも、活性
酸素を用いる方法は、作業上危険が少なく、有毒ガスの
発生のおそれもなく、安価で確実に殺菌殺藻できる方法
として近年注目されている。2. Description of the Related Art Conventionally, as a method of sterilizing and killing microorganisms and algae, a method using chlorine, ozone, ultraviolet rays, electrolyzed acidic water, active oxygen, etc. is known. Among them, the method using active oxygen has been attracting attention in recent years as a method which is less dangerous in terms of work, has no fear of generating toxic gas, and is inexpensive and can be surely sterilized and killed by algae.
【０００３】活性酸素を発生させる方法としては、酸化
チタンに光を当てる方法（藤島ら、「光クリーン革
命」、株式会社シーエムシー、１９９７）や水にポリア
ニリンを接触させる方法（森田ら、「日本化学会第７０
春季年会」の予稿集３Ｄ１４６頁、１９９６年、東京；
森田ら「機能水シンポジウム９６」の予稿集９４頁、１
９９６年、福岡）などが知られている。このなかで、森
田らの開発したポリアニリンを用いた方法は、簡便で効
果的な方法として、最近注目されている。As a method of generating active oxygen, a method of exposing titanium oxide to light (Fujishima et al., "Light Clean Revolution", CMC, 1997) and a method of contacting polyaniline with water (Morita et al., "Japan Chemistry Society 70th
Spring Annual Meeting "3D 146 pages, 1996, Tokyo;
Morita et al., "Functional Water Symposium 96", Proceedings, 94 pages, 1
996, Fukuoka) etc. are known. Among them, the method using polyaniline developed by Morita et al. Has recently attracted attention as a simple and effective method.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
活性酸素発生方法は、連続的に効率良く発生させること
は困難であり、特に電気伝導度の低い水道水や蒸留水を
用いる場合に効率が悪く、このため、大量の活性酸素を
発生させるためには、装置を大型化する必要があった。
したがって、本発明の目的は、活性酸素を連続的に効率
良く発生させることが可能な装置を提供することであ
る。However, the conventional method for generating active oxygen is difficult to efficiently generate continuously, and the efficiency is low particularly when tap water or distilled water having low electric conductivity is used. Therefore, in order to generate a large amount of active oxygen, it was necessary to upsize the device.
Therefore, an object of the present invention is to provide an apparatus capable of continuously and efficiently generating active oxygen.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の活性酸素発生装置は、陽極と、活性酸素発
生能を有するレドックスポリマーを担持する陰極とから
なる複合電極を備え、前記両極の間に、液通過性または
液浸透性で厚さ０．００５〜５ｍｍの範囲のスペーサー
が介在され、前記複合電極が液体と接触することにより
前記レドックスポリマーが液中溶存酸素を還元して活性
酸素を発生し、酸化されたレドックスポリマーが前記陰
極から電子を受け取ることにより還元されるという装置
である。In order to achieve the above object, the active oxygen generator of the present invention comprises a composite electrode comprising an anode and a cathode carrying a redox polymer capable of generating active oxygen. A liquid-permeable or liquid-permeable spacer having a thickness of 0.005 to 5 mm is interposed between the both electrodes, and the redox polymer reduces dissolved oxygen in the liquid by bringing the composite electrode into contact with the liquid. This is a device in which active oxygen is generated and the redox polymer that has been oxidized is reduced by receiving electrons from the cathode.
【０００６】このように、本発明の装置では、液中溶存
酸素に電子を与えて酸化したレドックスポリマーに、陰
極から電子を付与することにより再度還元状態とするこ
とにより連続的な活性酸素の発生を可能にするととも
に、前記陽極と陰極との間に液通過性または液浸透性で
所定厚みのスペーサーが介在することにより、前記陽極
と陰極との間の距離を短くすることができ、この結果、
電極間の電子移動が容易となり、かつ装置の小形化が実
現可能となる。As described above, in the apparatus of the present invention, the redox polymer obtained by donating electrons to the dissolved oxygen in the liquid to oxidize the redox polymer is again reduced by imparting electrons from the cathode to continuously generate active oxygen. In addition to the above, it is possible to shorten the distance between the anode and the cathode by interposing a spacer having a predetermined thickness and having liquid permeability or liquid permeability between the anode and the cathode. ,
Electrons can be easily transferred between the electrodes, and the device can be downsized.
【０００７】本発明の装置において、前記陽極と陰極と
の距離は、スペーサーにより調整され、０．０５〜１ｍ
ｍの範囲であることが好ましい。なお、スペーサーは、
液体が浸透可能または通過可能でなければならない。In the apparatus of the present invention, the distance between the anode and the cathode is adjusted by a spacer to be 0.05-1 m.
It is preferably in the range of m. The spacer is
The liquid must be permeable or permeable.
【０００８】本発明の装置において、前記複合電極は２
個以上であることが好ましい。また、本発明において、
複合電極を複数個備えかつ液体が電極表面と平行に流れ
る場は、ポリアニリンを担持した陰極の間に液体が流れ
るための空間が必要であるから、複合電極相互の距離
は、１〜５０ｍｍの範囲であることが好ましい。これに
対し、複合電極に対し液体が垂直に流れる場合は、前記
複合電極は液体が通過可能な構造であることが好まし
い。この場合、複合電極が２個以上あっても、複合電極
相互を密着させることができ、装置を小形化できる。前
記複合電極の液体通過可能な構造としては、貫通孔を設
けた構造、複合電極を織布や不織布等で構成した構造、
網状の構造等があげられる。In the device of the present invention, the composite electrode is 2
It is preferable that the number is at least one. In the present invention,
In the case where a plurality of composite electrodes are provided and the liquid flows parallel to the electrode surface, a space for the liquid to flow is required between the polyaniline-supporting cathodes, so the distance between the composite electrodes is in the range of 1 to 50 mm. Is preferred. On the other hand, when the liquid flows vertically to the composite electrode, it is preferable that the composite electrode has a structure through which the liquid can pass. In this case, even if there are two or more composite electrodes, the composite electrodes can be brought into close contact with each other and the device can be downsized. As the liquid permeable structure of the composite electrode, a structure having a through hole, a structure of the composite electrode made of woven cloth or nonwoven cloth,
Examples include a net-like structure.
【０００９】本発明の装置において、前記活性酸素発生
能を有するレドックスポリマーとしては、ポリアニリン
およびその誘導体が好ましい。In the apparatus of the present invention, polyaniline and its derivatives are preferable as the redox polymer having the ability to generate active oxygen.
【００１０】本発明の装置は、液攪拌手段、気泡発生手
段、酸素富化空気泡発生手段等を備えることが好まし
い。これらの装置により、レドックスポリマーと液中溶
存酸素との接触効率を向上させることができるからであ
る。The apparatus of the present invention preferably comprises a liquid stirring means, a bubble generating means, an oxygen-enriched air bubble generating means and the like. This is because these devices can improve the contact efficiency between the redox polymer and the dissolved oxygen in the liquid.
【００１１】また、本発明の装置は、必要に応じ、液中
または液上を移動する手段、複合電極を回転させる手段
を備えることが好ましい。そして、本発明の装置におい
て、電源が太陽電池であることが好ましい。Further, it is preferable that the apparatus of the present invention is provided with a means for moving in or on the liquid and a means for rotating the composite electrode, if necessary. In the device of the present invention, it is preferable that the power source is a solar cell.
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態】本発明の装置は、活性酸素発生能
を有するレドックスポリマーにより活性酸素を発生させ
る。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The apparatus of the present invention generates active oxygen by means of a redox polymer capable of generating active oxygen.
【００１３】前記レドックスポリマーとしては、例え
ば、ポリアニリン若しくはその誘導体があげられる。ポ
リアニリンとしては、例えば、下記の化学式（化１）、
（化２）、（化３）および（化４）で表されるポリアニ
リンのうちの少なくとも１種類を含む重合体があげられ
る。Examples of the redox polymer include polyaniline and its derivatives. As the polyaniline, for example, the following chemical formula (Formula 1),
Examples thereof include polymers containing at least one of the polyanilines represented by (Chemical Formula 2), (Chemical Formula 3) and (Chemical Formula 4).
【００１４】[0014]
【化１】 [Chemical 1]
【００１５】[0015]
【化２】 [Chemical 2]
【００１６】[0016]
【化３】 [Chemical 3]
【００１７】[0017]
【化４】 [Chemical 4]
【００１８】前記化学式（化１）〜（化４）において、
Ａは、例えば、硫酸、過塩素酸、トリフルオロ酢酸、三
フッ化ホウ素、ポリアクリル酸、ポリスチレンスルホン
酸、クレゾールスルホン酸、樟脳スルホン酸等の負イオ
ンであり、ｎは２〜５０００、好ましくは１０〜１００
０の範囲にある整数であり、ｘとｙは、ｘ＋ｙ＝１およ
び０≦ｙ≦０．５を同時に満たす数である。In the above chemical formulas (Formula 1) to (Formula 4),
A is a negative ion such as sulfuric acid, perchloric acid, trifluoroacetic acid, boron trifluoride, polyacrylic acid, polystyrene sulfonic acid, cresol sulfonic acid, camphor sulfonic acid, and n is 2 to 5000, preferably 10-100
It is an integer in the range of 0, and x and y are numbers that simultaneously satisfy x + y = 1 and 0 ≦ y ≦ 0.5.
【００１９】つぎに、図１に、本発明の装置における活
性酸素発生の原理を示す。同図において、ｎは繰り返し
単位数（重合度）を表す自然数であり、ｘは繰り返し単
位を構成する還元型構造のアニリンの２分子体（ａ）の
数を表す自然数であり、ｙは繰り返し単位を構成する酸
化型構造のアニリンの２分子体（ｂ）の数を表す。Next, FIG. 1 shows the principle of active oxygen generation in the apparatus of the present invention. In the figure, n is a natural number indicating the number of repeating units (degree of polymerization), x is a natural number indicating the number of diamines (a) of aniline having a reduced structure constituting the repeating units, and y is a repeating unit. Represents the number of bimolecular bodies (b) of aniline having an oxidized structure that constitutes
【００２０】同図に示すように、液中溶存酸素（Ｏ2 ）
は、ポリアニリンと接触することにより電子供与により
スーパーオキサイド（・Ｏ2 -）に還元され、活性酸素が
発生する。そして、活性酸素の発生に寄与したポリアニ
リン中の繰り返し単位における還元型構造のアニリンの
２分子（ａ）は、一旦酸化型構造のアニリン２分子体
（ｂ）になるが、電極（陰極）に流される還元電流によ
って還元されて再び還元型構造（ａ）に戻る。このよう
に、陰極から電子を受け取ることにより、ポリアニリン
は酸素（Ｏ2 ）の還元を行い得る状態（還元型構造のア
ニリンの２分子体を含む状態）に維持されるから、理論
上では、電極間に通電される限り半永久的な活性酸素の
発生が可能となる。As shown in the figure, dissolved oxygen (O 2 ) in the liquid
Is superoxide by electron donating by contacting the polyaniline (· O 2 -) is reduced to, active oxygen is generated. Then, the two molecules (a) of the reduced-type aniline in the repeating unit in the polyaniline, which contributed to the generation of active oxygen, once become the aniline two-molecule body (b) of the oxidized structure, but they flow to the electrode (cathode). It is reduced by the reduction current generated and returns to the reduced structure (a) again. In this way, by receiving electrons from the cathode, polyaniline is maintained in a state capable of reducing oxygen (O 2 ) (a state including a diamine of aniline having a reduced structure), and thus theoretically the electrode It is possible to generate semi-permanent active oxygen as long as electricity is applied between them.
【００２１】なお、本発明において、活性酸素発生能を
有するレドックスポリマーは、上記ポリアニリンに限定
されない。この他に、活性炭、アニリンブラック、ポリ
ピロール、ポリチオフェン、ポリアセンなどのベンゼン
縮合環化合物などの電子供与物質がある。In the present invention, the redox polymer having the ability to generate active oxygen is not limited to the above polyaniline. In addition to these, there are electron donor materials such as activated carbon, aniline black, polypyrrole, polythiophene, and benzene condensed ring compounds such as polyacene.
【００２２】つぎに、本発明の装置における複合電極の
例を図２に示す。同図において、図２（Ａ）は、液体が
電極表面と平行方向に流れる場合の複合電極の例を示
し、図２（Ｂ）は、液体が電極表面と垂直方向に流れる
場合の複合電極の例を示す。図２において、１ａは陽極
を、１ｂは陰極を、１ｃはスペーサーを、１ｄは陽極端
子を、１ｅは陰極端子を、１ｇは貫通孔を、それぞれ示
す。なお、図２（Ｂ）には、陽極１ａ、スペーサー１ｃ
および陰極１ｂが貫通孔を有する複合電極を示すが、本
発明は、これに限定されない。この他に、陽極１ａ、ス
ペーサー１ｃおよび陰極１ｂが、網状、繊維状、多孔質
状など、水が通過または浸透できる構造でもよい。液中
溶存酸素は、陰極１ｂに担持されたレドックスポリマー
に接触することにより活性酸素となる。Next, an example of the composite electrode in the device of the present invention is shown in FIG. 2A shows an example of the composite electrode when the liquid flows in the direction parallel to the electrode surface, and FIG. 2B shows the composite electrode when the liquid flows in the direction perpendicular to the electrode surface. Here is an example: In FIG. 2, 1a is an anode, 1b is a cathode, 1c is a spacer, 1d is an anode terminal, 1e is a cathode terminal, and 1g is a through hole. In FIG. 2B, the anode 1a and the spacer 1c are shown.
Although the cathode 1b shows a composite electrode having a through hole, the present invention is not limited to this. In addition to this, the anode 1a, the spacer 1c, and the cathode 1b may have a structure capable of passing or penetrating water, such as a mesh, a fiber, or a porous material. The dissolved oxygen in the liquid becomes active oxygen by coming into contact with the redox polymer carried on the cathode 1b.
【００２３】レドックスポリマーを電極に坦持する方法
は、特に制限されず公知の方法を用いることができる。
例えば、電極に直接電解重合する方法、レドックスポリ
マーの粉末を他の材料と混合して電極に塗布接着する方
法などがある。The method for supporting the redox polymer on the electrode is not particularly limited, and a known method can be used.
For example, there are a method of directly performing electrolytic polymerization on the electrode, a method of mixing the powder of the redox polymer with another material, and coating and adhering it to the electrode.
【００２４】陽極は，導電性があり耐腐食性があれば、
特にその形成材料は制限されない。例えば、白金を坦持
したチタン、フェライト、カーボン繊維、ステンレス鋼
などが好ましく用いられる。また、陽極の形態は、板
状、繊維状、網状など何れでも良くその形態は制限され
ない。If the anode is conductive and corrosion resistant,
The forming material is not particularly limited. For example, titanium supporting platinum, ferrite, carbon fiber, stainless steel and the like are preferably used. Further, the form of the anode may be plate-like, fiber-like, net-like or the like, and the form thereof is not limited.
【００２５】陰極の形成材料は、陽極のような耐腐食性
は必要とせず、カーボン繊維や通常の金属が用いられ
る。陰極の形態は、前述のように、繊維状、網状、多孔
質フィルム状など水が通過若しくは浸透するものであれ
ば良い。As the material for forming the cathode, carbon fiber or ordinary metal is used, unlike the anode, which does not require corrosion resistance. As described above, the form of the cathode may be fibrous, mesh-like, porous film-like, or any form that allows water to pass through or penetrate.
【００２６】なお、本発明の装置では、溶存酸素を電気
分解することにより酸素を還元し活性酸素を発生させる
ものではなく、ポリアニリンが溶存酸素と接触して活性
酸素を発生する。すなわち、レドックスポリマーは、液
中に溶解している酸素を還元することによって酸化され
る。その酸化されたレドックスポリマーを元の還元状態
に保つために、本発明の装置では、複合電極に微弱電流
を流すのである。したがって、本発明において、電気分
解に通常必要なイオン電解質、酸あるいはアルカリなど
の添加は必ずしも必要でない。In the apparatus of the present invention, the dissolved oxygen is not electrolyzed to reduce oxygen to generate active oxygen, but polyaniline is brought into contact with dissolved oxygen to generate active oxygen. That is, the redox polymer is oxidized by reducing oxygen dissolved in the liquid. In order to keep the oxidized redox polymer in its original reduced state, a weak current is applied to the composite electrode in the device of the present invention. Therefore, in the present invention, it is not always necessary to add an ionic electrolyte, an acid, an alkali or the like which is usually necessary for electrolysis.
【００２７】陽極と陰極の間の距離は、短いほどよい
が、短かすぎると陽極と陰極が接触してショートしやす
くなる可能性があり、また、遠すぎると、液中に発生す
る活性酸素の濃度が小さくなったり、装置が大きくなる
等の問題が生じるおそれがある。したがって、両電極間
の距離は、通常、０．０００５ｍｍ〜５ｍｍの範囲、好
ましくは０．０５ｍｍ〜１ｍｍの範囲である。したがっ
て、スペーサーの厚みは、これらの範囲となる。なお、
複合電極の大きさは、その用途により適宜決定される
が、通常、陽極の厚み約１ｍｍ、陰極の厚み約０．５ｍ
ｍであり、複合電極全体の大きさは、例えば、板状の場
合、縦１〜１００００ｍｍ、横１〜１００００ｍｍ、厚
み１〜５ｍｍの範囲である。The shorter the distance between the anode and the cathode, the better. However, if the distance is too short, the anode and the cathode may come into contact with each other to cause a short circuit, and if the distance is too far, the active oxygen generated in the liquid may be generated. There is a possibility that problems such as a decrease in the concentration of the product and an increase in the size of the device may occur. Therefore, the distance between both electrodes is usually in the range of 0.0005 mm to 5 mm, preferably in the range of 0.05 mm to 1 mm. Therefore, the thickness of the spacer falls within these ranges. In addition,
The size of the composite electrode is appropriately determined depending on its application, but usually the thickness of the anode is about 1 mm and the thickness of the cathode is about 0.5 m.
In the case of a plate, the size of the entire composite electrode is in the range of 1 to 10000 mm in length, 1 to 10000 mm in width, and 1 to 5 mm in thickness.
【００２８】本発明のおいて、レドックスポリマーを還
元するために流す電流は、特に制限されず、酸化したレ
ドックスポリマーを還元でき、かつ水等が電気分解され
ない範囲であることが好ましい。例えば、ポリアニリン
の場合、還元電流密度（絶対値）は、通常、０．０１〜
１００ｍＡ・ｃｍ-2である。この程度の電流であれば、
水等が電気分解されることにより生じる有毒ガスの危険
性は無視できる範囲となる。なお、前記還元電流密度の
設定は、例えば、陰極の形状は織布であれば、その織布
の表面積を用いる。In the present invention, the electric current passed to reduce the redox polymer is not particularly limited, and it is preferable that the oxidized redox polymer can be reduced and water or the like is not electrolyzed. For example, in the case of polyaniline, the reduction current density (absolute value) is usually 0.01 to
It is 100 mA · cm −2 . With this level of current,
The risk of toxic gas caused by electrolysis of water is negligible. The reduction current density is set, for example, by using the surface area of the woven fabric if the cathode is a woven fabric.
【００２９】前記スペーサーは、水浸透性または水透過
性であれば特に制限されず、不織布、紙、孔のあいたフ
ィルム、織物、網などが用いられる。また、前記スペー
サーは、耐腐食性であることが好ましく、その素材は、
プラスチック、耐腐食性金属等が使用できる。具体的に
は、合成繊維製不織布、多孔質フィルム、電池用隔膜、
イオン交換膜などが使用できる。The spacer is not particularly limited as long as it is water permeable or water permeable, and non-woven fabric, paper, perforated film, woven fabric, net or the like can be used. Further, the spacer is preferably corrosion resistant, and its material is
Plastic, corrosion resistant metal, etc. can be used. Specifically, synthetic fiber non-woven fabric, porous film, battery diaphragm,
Ion exchange membranes can be used.
【００３０】本発明の装置において、複合電極が複数個
あり、水が電極と平行に流れる場合、複合電極相互の距
離は、水の流れが十分に確保できるようにする必要があ
るが、装置をコンパクトにする必要もある。このため、
水が電極と平行に流れる場合の複合電極相互の距離は、
通常、１〜５０ｍｍの範囲、好ましくは１〜２０ｍｍの
範囲である。また、液中溶存酸素とレドックスポリマー
とがよく接触するために、液に乱流を起こすことが好ま
しい。In the device of the present invention, when there are a plurality of composite electrodes and water flows parallel to the electrodes, the distance between the composite electrodes must be set so that the water flow can be sufficiently secured. It also needs to be compact. For this reason,
The distance between the composite electrodes when water flows parallel to the electrodes is
Usually, it is in the range of 1 to 50 mm, preferably in the range of 1 to 20 mm. Further, since dissolved oxygen in the liquid and the redox polymer are in good contact with each other, it is preferable to cause a turbulent flow in the liquid.
【００３１】つぎに、図３から図１０に本発明の装置の
例を示す。Next, FIGS. 3 to 10 show examples of the apparatus of the present invention.
【００３２】図３には、複数の板状複合電極１が、ケー
ス２ａに収納されたカートリッジ型の装置２の例を示
す。なお、図示していないが、このカートリッジ型の装
置は接続端子を備え、電源に接続されている。また、こ
の装置では、必要な活性酸素量に応じ、カートリッジを
増減すればよい。液体をカートリッジの上下方向に流す
場合は、同図に示すように、カートリッジ上下面に開口
を設け、かつ複合電極相互の間に一定の空間を設ける必
要があり、カートリッジ横方向に流す場合は、カートリ
ッジ両側面に開口を設け、かつ複合電極相互の間に一定
の空間を設ける必要がある。FIG. 3 shows an example of a cartridge type device 2 in which a plurality of plate-shaped composite electrodes 1 are housed in a case 2a. Although not shown, this cartridge-type device has a connection terminal and is connected to a power source. Further, in this device, the number of cartridges may be increased or decreased according to the required amount of active oxygen. When flowing the liquid in the vertical direction of the cartridge, it is necessary to provide openings on the upper and lower surfaces of the cartridge and to provide a constant space between the composite electrodes as shown in the figure. It is necessary to provide openings on both side surfaces of the cartridge and to provide a constant space between the composite electrodes.
【００３３】図４には、複数の板状複合電極１を円柱状
支持体３の側面に放射状に取り付けた装置の例を示す。FIG. 4 shows an example of a device in which a plurality of plate-shaped composite electrodes 1 are radially attached to the side surface of a cylindrical support 3.
【００３４】図５には、帯状の複合電極を巻回した状態
を示す。なお、同図において、図１と同一部分には同一
符号を付している。このように、巻回した状態にすれ
ば、装置をコンパクトにしても液中溶存酸素との接触面
積を広くとろことができ、活性酸素の発生効率を向上さ
せることができる。FIG. 5 shows a state in which a strip-shaped composite electrode is wound. In the figure, the same parts as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals. In this way, when the device is wound, the contact area with the dissolved oxygen in the liquid can be widened even if the device is compact, and the generation efficiency of active oxygen can be improved.
【００３５】図６に示す装置は、図２において示したカ
ートリッジ型の装置２の下側に、気泡発生装置３を取り
付けたものである。気泡としては、空気、酸素、酸素富
化空気が好ましい。気泡発生装置は特に制限するもので
はなく、例えば、ポンプを用い多孔質体（例えば、中空
糸モジュール、スポンジ）から空気を吐出させる構造の
ものがあげられる。気泡発生の程度は、例えば、ポンプ
による圧縮圧で調製することができる。The apparatus shown in FIG. 6 has a bubble generating apparatus 3 attached below the cartridge type apparatus 2 shown in FIG. Air, oxygen, and oxygen-enriched air are preferable as the bubbles. The bubble generating device is not particularly limited, and examples thereof include a structure in which a pump is used to discharge air from a porous body (eg, hollow fiber module, sponge). The degree of bubble generation can be adjusted, for example, by the compression pressure of a pump.
【００３６】図７には、図４に示す装置に液攪拌装置を
取り付けた装置の例を示す。同図において、１は複合電
極であり、３ａが円柱状支持体である、そして、この支
持体３ａの下側に、攪拌羽根４が設置され、この攪拌羽
根４は、前記支持体３ａの軸方向中心を貫通する軸棒に
よって支持されており、この軸棒はモーター（図示せ
ず）と連結している。FIG. 7 shows an example of a device in which a liquid stirring device is attached to the device shown in FIG. In the figure, 1 is a composite electrode, 3a is a cylindrical support, and a stirring blade 4 is installed below the support 3a. The stirring blade 4 is a shaft of the support 3a. The shaft is supported by a shaft penetrating the directional center, and the shaft is connected to a motor (not shown).
【００３７】図８には、図３に示すカートリッジ型装置
２の下側に、液攪拌装置４および気泡発生装置５を取り
付けたものである。これら液攪拌装置および気泡発生装
置の基本構成は、図６および図７に示す装置と同様であ
る。これら両装置の併用により、さらにレドックスポリ
マーと液中溶存酸素との接触効率を高めることが可能と
なる。In FIG. 8, a liquid stirring device 4 and a bubble generating device 5 are attached to the lower side of the cartridge type device 2 shown in FIG. The basic configurations of the liquid stirring device and the bubble generating device are the same as those of the devices shown in FIGS. 6 and 7. By using both of these devices together, it becomes possible to further improve the contact efficiency between the redox polymer and the dissolved oxygen in the liquid.
【００３８】図９には、図４に示す装置を、液中若しく
は液上で移動可能にしたものである。すなわち、この装
置は、円柱状支持体３の側面に放射状に板状複合電極１
が取り付けられた装置において、舵８を円柱状支持体３
に軸棒７で連結し、前記舵８の後部にスクリュー９を取
り付けたものである。スクリュー９はモーター（図示せ
ず）と連結している。この装置の可動電源として太陽電
池を用いれば、例えば池や湖等の広い水環境において活
性酸素を発生することができ、有害藻類等の発育などを
抑制することが可能となる。FIG. 9 shows the apparatus shown in FIG. 4 movable in or on the liquid. That is, this device is configured such that the plate-shaped composite electrode 1 is radially arranged on the side surface of the cylindrical support 3.
In the device in which the rudder 8 is attached to the columnar support 3
And a screw 9 attached to the rear portion of the rudder 8. The screw 9 is connected to a motor (not shown). If a solar cell is used as a movable power source of this device, active oxygen can be generated in a wide water environment such as a pond or a lake, and the growth of harmful algae can be suppressed.
【００３９】図１０には、板状複合電極１１に多数の厚
み方向貫通孔を設けた装置の例を示す。この複合電極で
は、液を板厚方向（複合電極に対し垂直方向）に流すこ
とができるため、複合電極相互の距離を短くすることが
できるか、若しくは複合電極相互を密着させることがで
きる。図示のように、複合電極１１の下側に気泡発生装
置を設けてもよく、複合電極１１の上側に、殺菌対象物
を配置することにより、活性酸素による効果的な殺菌が
可能となる。前記貫通孔の孔径は、特に制限されず、複
合電極が板状の場合は、通常、１〜１０ｍｍの範囲であ
り、貫通孔の個数は、多い程良い。なお、この図では、
貫通孔を設けた構造を示したが、本発明はこれに限定さ
れず、網状、繊維状等の構造の複合電極でもよい。FIG. 10 shows an example of an apparatus in which a large number of through holes are formed in the plate-shaped composite electrode 11. In this composite electrode, since the liquid can flow in the plate thickness direction (direction perpendicular to the composite electrode), the distance between the composite electrodes can be shortened or the composite electrodes can be brought into close contact with each other. As shown in the figure, a bubble generator may be provided below the composite electrode 11, and by disposing an object to be sterilized above the composite electrode 11, effective sterilization by active oxygen becomes possible. The diameter of the through hole is not particularly limited, and is usually in the range of 1 to 10 mm when the composite electrode has a plate shape, and the larger the number of through holes, the better. In this figure,
Although the structure in which the through holes are provided is shown, the present invention is not limited to this, and a composite electrode having a net-like or fibrous structure may be used.
【００４０】本発明に用いられる液体は、酸素が溶存で
きるものであれば特に制限されず、純水、沼の水、湖
水、海水、工場排水、一般排水、洗浄水、水道水、井戸
水、わき水などの水があげられる。また、生理食塩水、
緩衝溶液などの電解質やそのたの可溶性物質を含む水で
もよい。さらに、水以外にも、酸素を溶存するものであ
れば、水以外の液体、例えば、アルコール類、エーテル
類、窒素あるいは硫黄含有化合物なども、使用可能であ
る。The liquid used in the present invention is not particularly limited as long as it can dissolve oxygen, and it is pure water, swamp water, lake water, sea water, factory waste water, general waste water, wash water, tap water, well water, and side water. Such as water. Also, saline,
It may be water containing an electrolyte such as a buffer solution or another soluble substance. Furthermore, in addition to water, liquids other than water, such as alcohols, ethers, nitrogen- or sulfur-containing compounds, can be used as long as they dissolve oxygen.
【００４１】活性酸素の含量を増やす方法としては、空
気または酸素含有量の多い気体を複合電極表面にばっき
する方法、陰極表面に水の乱流を起こさせる方法、水を
繰り返しレドックスポリマーと接触させる方法等があ
る。The active oxygen content can be increased by exposing the composite electrode surface to air or a gas having a high oxygen content, causing a turbulent flow of water on the cathode surface, and repeatedly contacting the redox polymer with water. There is a method to make it.
【００４２】[0042]
【実施例】つぎに、実施例について比較例と併せて説明
する。EXAMPLES Next, examples will be described together with comparative examples.
【００４３】（実施例１）板
状複合電極を作成した。すなわち、まず、表面に１．
５μｍの厚さの白金薄膜をつけたチタン板（６０ｍｍ×
１００ｍｍ）を、厚み２００μｍの電池用隔膜（ユミク
ロン、湯浅電池社製）で覆った。他方、その両面にポリ
アニリンを薄く重合したカーボン繊維の平織りクロス２
枚（面積１６０ｃｍ２、目付量：０．０２ｇ／ｃｍ2）
を準備した。そして、このクロスを前記電池用隔膜で覆
われたチタン板の両面に密着させた。そして、前記チタ
ン板を陽極とし、カーボンクロスを陰極として、それぞ
れ電源に接続し、目的とする複合電極を得た。Example 1 A plate- shaped composite electrode was prepared. That is, first, 1.
Titanium plate (60 mm x 60 mm x 5 μm thick platinum film)
100 mm) was covered with a 200 μm-thick battery diaphragm (Yumicron, manufactured by Yuasa Battery Co., Ltd.). On the other hand, plain weave cloth 2 of carbon fiber with polyaniline thinly polymerized on both sides.
Sheet (area 160 cm 2 , basis weight: 0.02 g / cm 2 )
Prepared. Then, this cloth was adhered to both surfaces of the titanium plate covered with the battery diaphragm. Then, the titanium plate was used as an anode and the carbon cloth was used as a cathode, and each was connected to a power source to obtain a target composite electrode.
【００４４】この複合電極を、５００ｍｌの水道水を入
れたビーカーに設置し、水を攪拌しながら、ポリアニリ
ン薄膜を重合したカーボン繊維に定電位または定電流を
３０分間与えた。生成したスーパーオキシドの量は、そ
れの不均化反応により生成する過酸化水素の濃度として
測定した。この濃度は生成したスーパーオキシドの積算
量に相当する。定電位の条件で得られた電位と過酸化水
素濃度との関係を図１１のグラフに示し、定電流の条件
で得られた電流値と過酸化水素濃度との関係を図１２の
グラフに示す。なお、過酸化水素の濃度測定は、電気化
学的方法である常法により行った。また、図１１におい
て、ＳＣＥとは、標準カロメロ電極の意味である。This composite electrode was placed in a beaker containing 500 ml of tap water, and a constant potential or a constant current was applied to the carbon fiber polymerized with the polyaniline thin film for 30 minutes while stirring the water. The amount of superoxide produced was measured as the concentration of hydrogen peroxide produced by its disproportionation reaction. This concentration corresponds to the integrated amount of superoxide produced. The relationship between the potential and the hydrogen peroxide concentration obtained under the constant potential condition is shown in the graph of FIG. 11, and the relationship between the current value and the hydrogen peroxide concentration obtained under the constant current condition is shown in the graph of FIG. . The concentration of hydrogen peroxide was measured by an ordinary electrochemical method. Further, in FIG. 11, SCE means a standard calomel electrode.
【００４５】さらに、電池用隔膜の代わりにセレミオン
（旭ガラス社製）などのイオン交換樹脂膜を用いて複合
電極を作製し、同様の実験を行った。その結果、同様の
結果を得た。Further, a composite electrode was prepared by using an ion exchange resin membrane such as selemion (made by Asahi Glass Co., Ltd.) instead of the battery diaphragm, and the same experiment was conducted. As a result, similar results were obtained.
【００４６】また、水道水に代えて、純水（ムトーエン
ジニアリング社製の蒸留水製造装置ハイピュアー ＨＰ
Ｓー１５ で得られた純水）を用いた以外は、前記実施
例１と同じ複合電極を用いて同様に実験を行った結果、
同様の結果が得られた。Further, instead of tap water, pure water (distilled water production equipment High Pure HP manufactured by Mutoh Engineering Co., Ltd.
The same experiment was performed using the same composite electrode as in Example 1 except that the pure water obtained in S-15 was used.
Similar results were obtained.
【００４７】前記実施例１で作製した複合電極３個を、
藻類が繁殖した１０リッターの水槽（藻類密度２０ｇ／
リットル）に入れ、−５０ｍＡの通電条件で殺藻実験を
行なった。その結果、１０時間後には完全に藻類が死滅
した。The three composite electrodes prepared in Example 1 were
A 10-liter aquarium (algae density 20g /
Liter), and an algal killing experiment was carried out under an electric current of -50 mA. As a result, the algae were completely killed after 10 hours.
【００４８】（比較例１）電池用隔膜に代えて厚さ１０
mmのスペーサー（ポリ塩化ビニル）を用いた以外は、実
施例１と同じ複合電極を作製し、これを用いて実施例１
と同じ実験を行った。その結果、発生した過酸化水素濃
度は０．１ｐｐｍ以下であった。Comparative Example 1 A thickness of 10 was used in place of the battery diaphragm.
The same composite electrode as in Example 1 was prepared except that a mm spacer (polyvinyl chloride) was used.
The same experiment was performed. As a result, the concentration of hydrogen peroxide generated was 0.1 ppm or less.
【００４９】（実施例２）チタン／白金板（１４０ｍｍ
×３０ｍｍ）、電池用隔膜（実施例１と同じもの）およ
びポリアニリンを重合させたカーボンクロス（１４０ｍ
ｍ×３０ｍｍ）を用い実施例１と同じ方法で曲線形状の
複合電極を作製した。これを、内容積７０ｍｌのスチロ
ールネジ瓶に設置した。この瓶に、Ｅｎｔｅｒｏｃｏｃ
ｃｕｓ ｓｐ および Ｓｔａ．ａｕｒｅｕｓ（ＭＲＳ
Ａ）の２種類の菌（合計菌量：４２×１０6 ）を含む生
理食塩水５０ｍｌを入れ、前記複合電極に通電（条件−
５ｍＡ）しながら５分攪拌した。その後、この生理食塩
水の一部を採取し、これを、ミューラーヒンド培地を用
い滅菌ガーゼに一定量塗布して培養試験した結果、前記
Ｅｎｔｅｒｏｃｏｃｃｕｓ ｓｐ および Ｓｔａ．ａ
ｕｒｅｕｓ（ＭＲＳＡ）の何れの菌も消滅していた。(Example 2) Titanium / platinum plate (140 mm
× 30 mm), a battery diaphragm (the same as in Example 1), and carbon cloth (140 m) obtained by polymerizing polyaniline.
m × 30 mm) and a curved-shaped composite electrode was produced in the same manner as in Example 1. This was placed in a styrene screw bottle having an internal volume of 70 ml. In this bottle, Enterococ
cus sp and Sta. aureus (MRS
50 ml of physiological saline containing the two kinds of bacteria (A) (total amount of bacteria: 42 × 10 6 ) was put into the composite electrode (condition-
The mixture was stirred for 5 minutes under 5 mA). Thereafter, a part of this physiological saline solution was collected, and a certain amount of this physiological saline solution was applied to a sterilized gauze using a Mueller-Hind medium and subjected to a culture test. As a result, the above-mentioned Enterococcus sp and Sta. a
All bacteria of ureus (MRSA) had disappeared.
【００５０】（実施例３）日本カーボン社製の球状カー
ボンマイクロビーズ（粒計１０〜３０μｍ）に奈良機械
製作所社製ハイブルダイザーを用いてポリアニリン粉末
を被覆して複合粒子を作製した。この複合粒子をエポキ
シ樹脂中に体積濃度４０％になるように均一に分散さ
せ、これを金網に塗布し、この金網２枚を陰極とした。
他方、スペーサーとして厚さ５０μｍのポリエステルフ
ィルムを用いた。また、陽極としては、表面に白金薄膜
をつけたチタン板（６０ｍｍ×１００ｍｍ、東邦テック
社製）を用いた。そして、陽極の両側に前記スペーサー
を介して前記金網（陰極）を配置して複合電極を作製し
た。Example 3 Spherical carbon microbeads manufactured by Nippon Carbon Co., Ltd. (particle size: 10 to 30 μm) were coated with polyaniline powder using a Hibledizer manufactured by Nara Machinery Co., Ltd. to prepare composite particles. The composite particles were uniformly dispersed in an epoxy resin so as to have a volume concentration of 40%, and this was coated on a metal net, and the two metal nets were used as a cathode.
On the other hand, a polyester film having a thickness of 50 μm was used as a spacer. A titanium plate (60 mm × 100 mm, manufactured by Toho Tech Co., Ltd.) having a platinum thin film on the surface was used as the anode. Then, the wire net (cathode) was arranged on both sides of the anode through the spacer to prepare a composite electrode.
【００５１】この複合電極を、３００ｍｌの水道水の入
ったビーカーに入れ、攪拌しながら−０．４Ｖの電圧を
３０分間かけた。その結果、過酸化水素濃度は１．２ｐ
ｐｍであった。This composite electrode was placed in a beaker containing 300 ml of tap water, and a voltage of -0.4 V was applied for 30 minutes while stirring. As a result, the hydrogen peroxide concentration was 1.2p
It was pm.
【００５２】つぎに、このビーカーに、食品工業（乳
業）の工場排水１ｍｌを加え１０分間攪拌した。そし
て、ビーカーの水をサンプリングして培養し、コロニー
数測定法で菌数を測定した結果、コローニーは存在せ
ず、完全に殺菌されていることが確認された。なお、前
記複合電極を用いない他は、この実施例と同様の操作を
した水をサンプリングし、コロニー測定法により菌数を
測定した結果、３００００個のコロニーを確認した。Next, 1 ml of factory wastewater from the food industry (dairy industry) was added to this beaker and stirred for 10 minutes. Then, as a result of sampling and culturing the water in the beaker and measuring the number of bacteria by the colony counting method, it was confirmed that there was no colony and that it was completely sterilized. In addition, except that the composite electrode was not used, water was subjected to the same operation as in this example, and the number of bacteria was measured by a colony measuring method. As a result, 30,000 colonies were confirmed.
【００５３】（実施例４）透析用セルロースからなる直
径１５０μｍの中空糸に直径１３０μｍの白金線を通し
た。この中空糸の外側に、ポリアニリンと炭素粉末との
６：４の混合物（重量比）をエポキシ樹脂を用いてコー
テイングし、複合電極を作製し、これを活性酸素発生装
置とした。この装置において、白金線が陽極であり、炭
素粉末が陰極であり、中空糸がスペーサーとなる。この
装置は、カテーテル中に装着することにより、血管中ま
たは体内に入れることができ、直接患部を殺菌する用途
に用いることができる。また、前記中空糸を用いた複合
電極は、複数個束ねて活性酸素発生装置とすることもで
きる。Example 4 A platinum wire having a diameter of 130 μm was passed through a hollow fiber made of cellulose for dialysis and having a diameter of 150 μm. A mixture of polyaniline and carbon powder in a ratio of 6: 4 (weight ratio) was coated on the outside of the hollow fiber using an epoxy resin to prepare a composite electrode, which was used as an active oxygen generator. In this device, the platinum wire is the anode, the carbon powder is the cathode, and the hollow fiber is the spacer. This device can be placed in a blood vessel or in the body by being mounted in a catheter, and can be used for the purpose of directly sterilizing an affected part. In addition, a plurality of composite electrodes using the hollow fibers may be bundled into an active oxygen generator.
【００５４】（実施例５）実施例１または２で用いた複
合電極を１０枚並列に並べたカートリッジを製作し、こ
のカートリッジの下側に気泡発生装置を取り付けて、図
６に示すような活性酸素発生装置を作製した。なお、気
泡発生装置は、ポリオレフィン中空糸モジュール（大日
本インキ化学工業社製）と空気ポンプとを用いたもので
あり、前記モジュールに圧搾空気（７ａｔｍ／ｃｍ2 ）
を送り，モジュール側面から気泡を発生させた。(Embodiment 5) A cartridge was prepared in which ten composite electrodes used in Embodiment 1 or 2 were arranged in parallel, and a bubble generator was attached to the lower side of the cartridge to activate the active material as shown in FIG. An oxygen generator was produced. The air bubble generator was a polyolefin hollow fiber module (manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc.) and an air pump, and the module had compressed air (7 atm / cm 2 ).
To generate bubbles from the side of the module.
【００５５】この装置の純水中での活性酸素発生量（過
酸化水素濃度）を測定した。なお、この時の通電条件は
−７０ｍＡである。これらの結果、過酸化水素の発生量
は、ポリアニリン膜付着面の単位面積に依存することが
確認された。The active oxygen generation amount (hydrogen peroxide concentration) in pure water of this apparatus was measured. The energization condition at this time is -70 mA. From these results, it was confirmed that the amount of hydrogen peroxide generated depends on the unit area of the polyaniline film-attached surface.
【００５６】（実施例６）実施例１で用いた複合電極８
枚を円柱状支持体の側面に取付けて、活性酸素発生装置
を作製した（図４参照）。(Example 6) Composite electrode 8 used in Example 1
One piece was attached to the side surface of the columnar support to manufacture an active oxygen generator (see FIG. 4).
【００５７】この装置の純水中での活性酸素発生量（過
酸化水素濃度）を測定した。なお、この時の通電条件は
−１６ｍＡである。これらの結果、過酸化水素の発生量
は、ポリアニリン膜付着面の単位面積に依存することが
確認された。The active oxygen generation amount (hydrogen peroxide concentration) in pure water of this apparatus was measured. The energization condition at this time is -16 mA. From these results, it was confirmed that the amount of hydrogen peroxide generated depends on the unit area of the polyaniline film-attached surface.
【００５８】（実施例７）活性酸素の発生量に影響を及
ぼす因子に一つとして、水中溶存酸素濃度がある。これ
について検討するため、実施例５で作製した装置におい
て、気泡発生装置から、通常の空気、酸素富化空気（酸
素濃度：２５〜３０体積％）、酸素の気泡を発生させ
た。このときのポンプ圧力は７ａｔｍ／ｃｍ2 である。
それぞれの条件における過酸化水素濃度は、酸素濃度の
増加に比例して増加した。(Embodiment 7) One of the factors affecting the amount of active oxygen generated is the dissolved oxygen concentration in water. To examine this, in the device produced in Example 5, bubbles of normal air, oxygen-enriched air (oxygen concentration: 25 to 30% by volume), and oxygen were generated from the bubble generator. The pump pressure at this time is 7 atm / cm 2 .
The hydrogen peroxide concentration in each condition increased in proportion to the increase in oxygen concentration.
【００５９】上記結果から、通常空気、濃縮した酸素富
化空気、酸素ガスの順に過酸化水素濃度が増加したこと
がわかる。特に、酸素ガスを吹き込んだものについては
通常空気に比べると２倍以上の過酸化水素濃度が得られ
た。From the above results, it can be seen that the hydrogen peroxide concentration increased in the order of normal air, concentrated oxygen-enriched air, and oxygen gas. Especially, in the case of blowing oxygen gas, the hydrogen peroxide concentration was more than double that of ordinary air.
【００６０】（実施例８）実施例５の装置において８０
ｍＡの電流を流し、水（５０リットル）の攪拌と活性酸
素発生量との関係を調べた。水の攪拌は、実施例５の装
置に攪拌機を取り付けた（図８参照）場合と、マグネテ
イックスターラーを用いた場合の２通りで行った。攪拌
の程度は、数百〜千ｒｐｍの回転である。この結果を下
記の表１に示す。(Embodiment 8) In the apparatus of Embodiment 5, 80
A current of mA was applied and the relationship between the stirring of water (50 liters) and the amount of active oxygen generated was examined. Water was agitated in two ways, that is, the apparatus of Example 5 equipped with a stirrer (see FIG. 8) and the case of using a magnetic stirrer. The degree of stirring is rotation of several hundred to 1,000 rpm. The results are shown in Table 1 below.
【００６１】 （表１） 回転数（ｒｐｍ） ０ ３００ ５００ １０００ Ｈ2Ｏ2濃度 ０．５ １．５ ２ ３(Table 1) Revolution (rpm) 0 300 500 1000 H 2 O 2 concentration 0.5 1.5 2 3
【００６２】前記表１の結果から、水の攪拌により過酸
化水素発生量が多くなり、活性酸素が安定して発生する
ことが認められた。From the results shown in Table 1 above, it was confirmed that the amount of hydrogen peroxide generated was increased by stirring water, and active oxygen was stably generated.
【００６３】（実施例９）図９に示すように、実施例６
の装置にスクリュウーと舵を取付けた。なお、電源は太
陽電池を用いた。(Embodiment 9) As shown in FIG.
I attached a screw and a rudder to the device. A solar cell was used as the power source.
【００６４】この装置を用い、ゴルフ場の池の藻類の殺
藻を行なった。その結果、特別な外部電力を必要とせず
に効果的に殺藻を行うことができた。Using this device, algae in the pond of a golf course were killed. As a result, it was possible to effectively kill algae without the need for special external power.
【００６５】（実施例１０）陰極として、実施例１で作
製したポリアニリンを薄く重合したカーボン繊維の平織
りクロスを、スペーサーとして、厚み０．２ｍｍのガラ
スクロスを、陽極として、チタンラス（網状チタン）
を、それぞれ用いた。そして、１０枚の前記陰極と、前
記スペーサーと、前記陽極とを重ね、液体が通過可能な
複合電極を作製し、これを活性酸素発生装置とした。な
お、この複合電極では、図２（Ｂ）または図１０に示す
ような貫通孔は有していない。そして、図１０に示すよ
うに、容器の底に、実施例５で用いた気泡発生装置を設
置し、この上に前記装置を設置した。そして、容器を生
理食塩水で満たし、前記装置の上側に手術の処置器具
（メス、ハサミ、鉗子）を置いて、８０ｍＡの定電流、
空気流速１０リットル／分の条件で殺菌を行った。その
結果、緑濃菌、セラチア、MRSAについて、実施例２と同
様の方法により殺菌効果を調べたところ、浸漬後３０分
以内で殺菌されたことが認められた。Example 10 A plain weave cloth of carbon fibers prepared by thinly polymerizing polyaniline produced in Example 1 was used as a cathode, a glass cloth having a thickness of 0.2 mm was used as a spacer, and titanium lath (reticular titanium) was used as an anode.
Were used respectively. Then, ten cathodes, the spacers, and the anodes were overlapped to prepare a composite electrode through which a liquid could pass, and this was used as an active oxygen generator. This composite electrode does not have a through hole as shown in FIG. 2 (B) or FIG. Then, as shown in FIG. 10, the bubble generator used in Example 5 was installed on the bottom of the container, and the device was installed thereon. Then, the container is filled with physiological saline, a surgical treatment instrument (scalpel, scissors, forceps) is placed on the upper side of the device, and a constant current of 80 mA,
The sterilization was performed under the condition that the air flow rate was 10 liters / minute. As a result, when the bactericidal effect of the concentrated Pseudomonas aeruginosa, Serratia, and MRSA was examined by the same method as in Example 2, it was found that the bacteria were sterilized within 30 minutes after the immersion.
【００６６】（実施例１１）実施例１で作製した複合電
極に過酸化水素センサー（Ｈ2Ｏ2電極、エイブル社製）
を取り付けることにより、生成する過酸化水素濃度を制
御できるようにした。この結果、この装置では、過酸化
水素濃度を０．０２〜５ｐｐｍまでの範囲で任意に制御
できた。(Example 11) A hydrogen peroxide sensor (H 2 O 2 electrode, manufactured by Able) was added to the composite electrode prepared in Example 1.
By attaching, the concentration of hydrogen peroxide produced can be controlled. As a result, with this apparatus, the hydrogen peroxide concentration could be controlled arbitrarily within the range of 0.02 to 5 ppm.
【００６７】[0067]
【発明の効果】以上のように、本発明の活性酸素発生装
置は、活性酸素を連続的に効率良く発生させることが可
能な装置であり、しかもコンパクト化することができ
る。したがって、本発明の装置により、安全に低コスト
で殺菌や殺藻を行うことができるようになる。As described above, the active oxygen generator of the present invention is an apparatus capable of continuously and efficiently generating active oxygen, and can be made compact. Therefore, the apparatus of the present invention enables safe and low cost sterilization and algae killing.
【図１】本発明の装置における活性酸素発生原理を示す
説明図である。FIG. 1 is an explanatory view showing the principle of active oxygen generation in the device of the present invention.
【図２】（Ａ）および（Ｂ）は、本発明の装置の一実施
例を示す斜視図である。2A and 2B are perspective views showing an embodiment of the apparatus of the present invention.
【図３】本発明の装置のその他の実施例を示す斜視図で
ある。FIG. 3 is a perspective view showing another embodiment of the device of the present invention.
【図４】本発明の装置のさらにその他の実施例を示す斜
視図である。FIG. 4 is a perspective view showing still another embodiment of the device of the present invention.
【図５】本発明の装置のさらにその他の実施例を示す斜
視図である。FIG. 5 is a perspective view showing still another embodiment of the device of the present invention.
【図６】本発明の装置のさらにその他の実施例を示す斜
視図である。FIG. 6 is a perspective view showing still another embodiment of the device of the present invention.
【図７】本発明の装置のさらにその他の実施例を示す斜
視図である。FIG. 7 is a perspective view showing still another embodiment of the device of the present invention.
【図８】本発明の装置のさらにその他の実施例を示す斜
視図である。FIG. 8 is a perspective view showing still another embodiment of the device of the present invention.
【図９】本発明の装置のさらにその他の実施例を示す斜
視図である。FIG. 9 is a perspective view showing still another embodiment of the device of the present invention.
【図１０】本発明の装置のさらにその他の実施例を示す
斜視図である。FIG. 10 is a perspective view showing still another embodiment of the device of the present invention.
【図１１】、本発明の実施例における定電位の条件で得
られた電位と過酸化水素濃度との関係を示すグラフであ
る。FIG. 11 is a graph showing the relationship between the potential and the hydrogen peroxide concentration obtained under the constant potential condition in the example of the present invention.
【図１２】本発明の実施例における定電流の条件で得ら
れた電流値と過酸化水素濃度との関係を示すグラフであ
る。FIG. 12 is a graph showing the relationship between the current value obtained under constant current conditions and the hydrogen peroxide concentration in the example of the present invention.
１ 複合電極 １ａ 陽極 １ｂ 陰極 １ｃ スペーサー １ｄ、１ｅ 端子 1 composite electrode 1a anode 1b cathode 1c spacer 1d, 1e terminals
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｃ２５Ｂ 1/02 Ｃ２５Ｂ 1/02 (56)参考文献 特開 平９−175801（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−316403（ＪＰ，Ａ) 森田ら，「活性水素の経済的発生方 法」，機能水シンポジウム’96−福岡大 会−予稿集，主催 機能水研究振興財 団，1996年11月，第94頁 大塚・森田，「水溶液中の溶存酸素と 還元型ポリアニリンの反応」，日本化学 会第70春季年会，1996年，３Ｄ148 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C01B 13/02 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI C25B 1/02 C25B 1/02 (56) References JP-A-9-175801 (JP, A) JP-A-10-316403 (JP , A) Morita et al., “Economic Generation of Active Hydrogen”, Functional Water Symposium '96 -Fukuoka Conference-Proceedings, Sponsored Functional Water Research Foundation, November 1996, p. 94, Otsuka and Morita, "Reaction of dissolved oxygen in aqueous solution with reduced polyaniline", 70th Annual Meeting of the Chemical Society of Japan, 1996, 3D148 (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) C01B 13/02
Claims (6)
クスポリマーを担持する陰極とからなる複合電極を備
え、前記両極の間に、液通過性または液浸透性で厚さ
０．００５〜５ｍｍの範囲のスペーサーが介在され、前
記複合電極が液体と接触することにより前記レドックス
ポリマーが液中溶存酸素を還元して活性酸素を発生し、
酸化されたレドックスポリマーが前記陰極から電子を受
け取ることにより還元される活性酸素発生装置。1. A composite electrode comprising an anode and a cathode carrying a redox polymer capable of generating active oxygen, and having a thickness of 0.005 to 5 mm, which is liquid-permeable or liquid-permeable between the both electrodes. A spacer in the range is interposed, and the redox polymer reduces dissolved oxygen in the liquid to generate active oxygen by contacting the composite electrode with a liquid,
An active oxygen generator in which an oxidized redox polymer is reduced by receiving electrons from the cathode.
ｍの範囲である請求項１記載の活性酸素発生装置。2. The distance between the anode and the cathode is 0.05 to 1 m.
The active oxygen generator according to claim 1, which is in the range of m.
合電極と平行に流れる場合の複合電極相互の距離が１〜
５０ｍｍの範囲である請求項１または２記載の活性酸素
発生装置。3. A composite electrode comprising two or more composite electrodes, wherein the distance between the composite electrodes when liquid flows in parallel with the composite electrode is 1 to 1.
The active oxygen generator according to claim 1 or 2, which has a range of 50 mm.
合、複合電極が液体が通過可能な構造である請求項１ま
たは２記載の活性酸素発生装置。4. The active oxygen generator according to claim 1, wherein the composite electrode has a structure through which the liquid can pass when the liquid flows perpendicularly to the composite electrode.
マーが、ポリアニリンまたはその誘導体である請求項１
〜４のいずれか一項に記載の活性酸素発生装置。5. The redox polymer having the ability to generate active oxygen is polyaniline or a derivative thereof.
The active oxygen generator according to claim 4.
空気気泡発生手段、装置全体を液中または液上で移動さ
せるための手段および複合電極を回転させる手段からな
る群から選択される少なくとも一つの手段を備える請求
項１〜５のいずれか一項に記載の活性酸素発生装置。6. A liquid stirring means, a bubble generating means, an oxygen-enriched air bubble generating means, and the entire apparatus are moved in or on the liquid.
Active oxygen generator according to any one of claims 1 to 5 comprising at least one means selected means and composite electrode from the group consisting of means for rotating for.
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