JP2006009101A - 酸化還元反応装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 高濃度ホウ素ドープダイヤモンドにより陽極となる半導体層2を形成する。次に、この半導体層2の一方の面上に、半導体層2と電気的に接続するように半導体層2よりも仕事関数が大きい低濃度ホウ素ドープダイヤモンドにより陰極となる半導体層3を形成して電極対1とする。このとき、半導体層2と半導体層3との仕事係数の差を0.03乃至9eVとする。そして、この電極対1を陽イオン及び陰イオンを含む溶液4中に浸漬する。
【選択図】 図2
Description
2、3、12、13;半導体層
4;溶液
5;アルミニウム析出層
11、21、31、41、100;酸化還元反応装置
14、15、35、37、42、101a、101b、103、110;電極
16;配線
17、18;金属層
19a、19b、39a、39b;被覆層
20;外部電源
32、36;高濃度ホウ素ドープダイヤモンド層
33;低濃度ホウ素ドープダイヤモンド層
34a、34b;白金層
38;導線
40;酸化珪素膜
43;アルミニウム膜
102;陽イオン交換膜
104;陰イオン交換膜
111;導電性基体
112;ドープダイヤモンド層
113;アンドープダイヤモンド層
Claims (21)
- 第1の半導体層と、前記第1の半導体層よりも仕事関数が大きい第2の半導体層とが電気的に相互に接続された電極対を有し、前記電極対を溶液中に配置したときに、前記第1の半導体層が陰極となってその表面で前記溶液中の陽イオンが還元反応を受け、前記第2の半導体層が陽極となってその表面で前記溶液中の陰イオンが酸化反応を受けることを特徴とする酸化還元反応装置。
- 第1の半導体層とこの第1の半導体層よりも仕事関数が大きい第2の半導体層とが電気的に相互に接続された第1の電極と、前記第2の半導体層よりも仕事関数が小さい材料により形成された第2の電極と、前記第2の電極と前記第1の半導体層とを電気的に接続する配線と、を有し、前記第2の半導体層及び前記第2の電極が前記溶液に接触するように配置され、前記第1の電極が陽極となって前記第2の半導体層の表面で前記溶液中の陰イオンが酸化反応を受け、前記第2の電極が陰極となってその表面で前記溶液中の陽イオンが還元反応を受けることを特徴とする酸化還元反応装置。
- 前記第2の電極は、前記第1の半導体層と仕事関数が等しいか又は導電型が同一である半導体材料により形成されていることを特徴とする請求項2に記載の酸化還元反応装置。
- 前記第2の電極と前記配線との間に、前記第2の半導体層と仕事関数が等しいか又は導電型が同一である第3の半導体層が設けられていることを特徴とする請求項2又は3に記載の酸化還元反応装置。
- 第1の半導体層とこの第1の半導体層よりも仕事関数が大きい第2の半導体層とが電気的に相互に接続された第1の電極と、前記第1の半導体層よりも仕事関数が大きい材料により形成された第2の電極と、前記第2の半導体層と前記第2の電極とを電気的に接続する配線と、を有し、前記第1の半導体層及び前記第2の電極が前記溶液に接触するように配置され、前記第1の電極が陰極となって前記第1の半導体層の表面で前記溶液中の陽イオンが還元反応を受け、前記第2の電極が陽極となってその表面で前記溶液中の陰イオンが酸化反応を受けることを特徴とする酸化還元反応装置。
- 前記第2の電極は、前記第1の半導体層と仕事関数が等しいか又は導電型が同一である半導体材料により形成されていることを特徴とする請求項5に記載の酸化還元反応装置。
- 前記第2の電極と前記配線との間に、前記第1の半導体層と仕事関数が等しいか又は導電型が同一である第4の半導体層が設けられていることを特徴とする請求項5又は6に記載の酸化還元反応装置。
- 前記第2の電極はダイヤモンドにより形成されていることを特徴とする請求項2乃至7のいずれか1項に記載の酸化還元反応装置。
- 前記第1の半導体層の導電型がn型であり、前記第2の半導体層の導電型がp型であることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の酸化還元反応装置。
- 前記第1及び第2の半導体層はダイヤモンドにより形成されていることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の酸化還元反応装置。
- 前記第1の半導体層はn型ドーパントがドーピングされたn型ドープダイヤモンド層であり、前記第2の半導体層はp型ドーパントがドーピングされたp型ドープダイヤモンド層であることを特徴とする請求項10に記載の酸化還元反応装置。
- 前記第1及び第2の半導体層はp型ドーパントがドーピングされたp型ドープダイヤモンド層であり、前記第1の半導体層は前記第2の半導体層よりもドーパント濃度が低いことを特徴とする請求項10に記載の酸化還元反応装置。
- 前記第1及び第2の半導体層はn型ドーパントがドーピングされたn型ドープダイヤモンド層であり、前記第1の半導体層は前記第2の半導体層よりもドーパント濃度が高いことを特徴とする請求項10に記載の酸化還元反応装置。
- 前記第1の半導体層はn型ドーパントがドーピングされたn型ドープダイヤモンド層であり、前記第2の半導体層はドーパントがドーピングされていないアンドープダイヤモンド層であることを特徴とする請求項10に記載の酸化還元反応装置。
- 前記第2の半導体層はp型ドーパントがドーピングされたp型ドープダイヤモンド層であり、前記第1の半導体層はドーパントがドーピングされていないアンドープダイヤモンド層であることを特徴とする請求項10に記載の酸化還元反応装置。
- 前記p型ドーパントがホウ素であることを特徴とする請求項11、12及び15のいずれか1項に記載の酸化還元反応装置。
- 前記n型ドーパントが窒素、リン、酸素及び硫黄からなる群から選択された少なくとも1種の元素を含むことを特徴とする請求項11、13及び14のいずれか1項に記載の酸化還元反応装置。
- 前記第1の半導体層と前記第2の半導体層とは、積層又は貼り合わせにより電気的に接続されていることを特徴とする請求項1乃至17のいずれか1項に記載の酸化還元反応装置。
- 前記第1の半導体層又は前記第2の半導体層の表面の少なくとも一部にイオン析出促進層が設けられていることを特徴とする請求項1乃至18のいずれか1項に記載の酸化還元反応装置。
- 前記溶液にはフッ酸が含まれていることを特徴とする請求項1乃至19のいずれか1項に記載の酸化還元反応装置。
- 前記溶液には金属イオンが含まれていることを特徴とする請求項1乃至20のいずれか1項に記載の酸化還元反応装置。
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WO2020059171A1 (ja) * | 2018-09-18 | 2020-03-26 | 日立化成株式会社 | 機能水の製造方法及び機能水生成器 |
WO2023080173A1 (ja) * | 2021-11-05 | 2023-05-11 | 株式会社ダイセル | ダイヤモンド積層体 |
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JPWO2020059171A1 (ja) * | 2018-09-18 | 2021-08-30 | 昭和電工マテリアルズ株式会社 | 機能水の製造方法及び機能水生成器 |
WO2023080173A1 (ja) * | 2021-11-05 | 2023-05-11 | 株式会社ダイセル | ダイヤモンド積層体 |
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