JP2007070701A - 固体高分子電解質型オゾン生成装置 - Google Patents
固体高分子電解質型オゾン生成装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007070701A JP2007070701A JP2005260426A JP2005260426A JP2007070701A JP 2007070701 A JP2007070701 A JP 2007070701A JP 2005260426 A JP2005260426 A JP 2005260426A JP 2005260426 A JP2005260426 A JP 2005260426A JP 2007070701 A JP2007070701 A JP 2007070701A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polymer electrolyte
- solid polymer
- electrode
- anode
- ozone
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
Abstract
【解決手段】固体高分子電解質膜102の一の面と他の面とに、各々直流電流を印加する電極を接触させて成る電極ユニット101、該電極ユニットと接続される直流電源、ならびに電解槽を含む、固体高分子電解質型オゾン生成装置であって、該固体高分子電解質膜と該電極103とが金属105を介して接触しており、少なくとも該一つの電極が導電性ダイヤモンド電極であることを特徴とする、前記装置。
【選択図】図1
Description
2H2O→O2+2H2 (E0=1.23V)
3H2O→O3+3H2 (E0=1.51V)
電極として使用する二酸化鉛は、このオゾン生成反応に有効な電極である。二酸化鉛を使用した電極の製造方法として、チタン基材に二酸化鉛をコーティングする方法、あるいは炭素繊維と複合化して二酸化鉛電極を製作する方法などが知られている。しかし、オゾン生成時に、鉛が水中に溶出する可能性があり、電解生成されたオゾンを含む水を直接利用することは難しい。したがって電解生成したオゾンを一度気相中へ移動させ、再び水中へ溶解させる必要があり、オゾンを水中に直接生成可能であるという電解オゾン法の利点を生かしているとはいいがたい。
さらに、ダイヤモンドは炭素であるから、電解オゾン生成を行っても二酸化鉛のように有害な物質が水中に溶け出すことがないので、電解オゾン水を直接利用することが可能になる。
さらに固体高分子電解質膜と導電性ダイヤモンド電極を直接接触させると、接触面でOHラジカルが少なからず生成し、生成したOHラジカルが固体高分子電解質膜を酸化することがあるため、固体高分子電解質膜が短時間で劣化しうるという問題があった。
「固体高分子電解セルによるオゾン水の生成特性」大庭貴弘、楠博敦、砂川大輔、恩田和夫、電気学会全国大会講演論文集、pp.58-59(2004.3)
本発明の第3の態様は、固体高分子電解質と陽極とを介在する金属が、白金、イリジウム、金、銀及び銅から成る群から選択される、上記2に記載の装置である。
本発明の装置に使用する「固体高分子電解質」とは、一般に高いイオン伝導度を有する高分子化合物のことを云う。すなわち、固体高分子電解質とは、固体でありながら電解質溶液のようにイオンが自由に移動可能でこれにより電気を通す性質(イオン導電性)を示す物質のことである。固体高分子電解質として、本発明において好適に用いることができるのは、パーフルオロカーボンスルホン酸系陽イオン交換樹脂である。
本発明において固体高分子電解質膜と陽極とを接触させる際に、金属を介して接触させることに特徴がある。そこで上記の陽極基材の少なくとも一部に、導電性の高い金属をコーティングすることが好ましい。陽極基材の金属コーティングは、陽極基材が固体高分子電解質膜と接触する部分のみに行うことができる。例えば、メッシュ状の陽極基材を使用する場合には、格子の交点などに金属コーティングを施すことが好ましい。金属コーティングの方法としては、公知の方法を用いることができ、例えば、電解めっき、無電解めっきなどの湿式めっき法、真空蒸着、スパッタリング、イオンプレーティングなどの乾式方法が挙げられる。また金属塩を陽極基材に塗布して、熱分解により蒸着させる焼成法であっても良い。
チタンエキスパンドメタル30mm×100mmの片面にホットフィラメントCVD法を用いて導電性ダイヤモンドコーティングを施した。
[実施例2]
実施例1の電極ユニットにおいて、チタン電極材料の両面とも導電性ダイヤモンドコーティングを行い、白金めっきを行わなかったこと以外は、実施例1と同様に電極ユニットを作成した。実施例1と同条件下にて、オゾン生成能を評価した。
実施例1のように電極材料に白金めっきを施し、白金めっきをした側の面を固体高分子電解質膜に接触させたことにより、固体高分子電解質膜と電極との接触抵抗が減少し、約15%の消費エネルギーを低減することができた。
201:電極ユニット、206:電解槽、207:直流電源、208:タンク、209:水、210:ポンプ、211:流量計、212:サンプル弁、213:ドレイン
Claims (5)
- 固体高分子電解質膜の一の面と他の面とに、各々直流電流を印加する陽極及び陰極を接触させて成る電極ユニットを含む、固体高分子電解質型オゾン生成装置であって、該固体高分子電解質膜と該陽極とが金属を介して接触しており、該陽極が導電性ダイヤモンド電極であることを特徴とする、前記装置。
- 固体高分子電解質膜と陽極とを介在する金属が、比抵抗10−4Ω・cm以下の金属である、請求項1に記載の装置。
- 固体高分子電解質と陽極とを介在する金属が、白金、イリジウム、金、銀及び銅から成る群から選択される、請求項2に記載の装置。
- 該陽極及び陰極が、いずれも導電性ダイヤモンド電極であり、該固体高分子電解質膜と該陽極及び陰極とが金属を介して接触している、請求項1〜3のいずれか1項に記載の装置。
- 固体高分子電解質膜の一の面と他の面とに各々陽極及び陰極を接触させた電極ユニットを内部に有する電解槽に、水を供給し、該陽極及び陰極に直流電流を印加することによりオゾン水を製造する方法であって、該固体高分子電解質膜と該陽極とを金属を介して接触させ、該陽極に導電性ダイヤモンド電極を用いることを特徴とする、前記方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005260426A JP2007070701A (ja) | 2005-09-08 | 2005-09-08 | 固体高分子電解質型オゾン生成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005260426A JP2007070701A (ja) | 2005-09-08 | 2005-09-08 | 固体高分子電解質型オゾン生成装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007070701A true JP2007070701A (ja) | 2007-03-22 |
Family
ID=37932412
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005260426A Pending JP2007070701A (ja) | 2005-09-08 | 2005-09-08 | 固体高分子電解質型オゾン生成装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2007070701A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009030152A (ja) * | 2007-06-25 | 2009-02-12 | Tanah Process Co Ltd | 水の電気分解の実験装置およびガス発生装置 |
KR20100138769A (ko) * | 2009-06-23 | 2010-12-31 | 크로린엔지니아즈 가부시키가이샤 | 도전성 다이아몬드 전극 및 도전성 다이아몬드 전극을 이용한 오존 생성장치 |
WO2011070926A1 (ja) * | 2009-12-07 | 2011-06-16 | クロリンエンジニアズ株式会社 | オゾン生成装置 |
JP2016510088A (ja) * | 2013-02-12 | 2016-04-04 | トレードストーン テクノロジーズ インク | 電解槽用金属部品の耐食性導電表面 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10286572A (ja) * | 1997-04-16 | 1998-10-27 | Permelec Electrode Ltd | 水電解槽 |
JPH11264090A (ja) * | 1998-03-16 | 1999-09-28 | Matsushita Refrig Co Ltd | 電解式オゾン発生装置とその停止方法 |
JPH11269686A (ja) * | 1998-03-18 | 1999-10-05 | Permelec Electrode Ltd | 過酸化水素の製造方法及び過酸化水素製造用電解槽 |
JP2001198574A (ja) * | 2000-01-20 | 2001-07-24 | Silver Seiko Ltd | オゾン水製造装置 |
JP2005146296A (ja) * | 2003-11-11 | 2005-06-09 | Permelec Electrode Ltd | 過炭酸の製造方法 |
-
2005
- 2005-09-08 JP JP2005260426A patent/JP2007070701A/ja active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10286572A (ja) * | 1997-04-16 | 1998-10-27 | Permelec Electrode Ltd | 水電解槽 |
JPH11264090A (ja) * | 1998-03-16 | 1999-09-28 | Matsushita Refrig Co Ltd | 電解式オゾン発生装置とその停止方法 |
JPH11269686A (ja) * | 1998-03-18 | 1999-10-05 | Permelec Electrode Ltd | 過酸化水素の製造方法及び過酸化水素製造用電解槽 |
JP2001198574A (ja) * | 2000-01-20 | 2001-07-24 | Silver Seiko Ltd | オゾン水製造装置 |
JP2005146296A (ja) * | 2003-11-11 | 2005-06-09 | Permelec Electrode Ltd | 過炭酸の製造方法 |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009030152A (ja) * | 2007-06-25 | 2009-02-12 | Tanah Process Co Ltd | 水の電気分解の実験装置およびガス発生装置 |
JP4565134B2 (ja) * | 2007-06-25 | 2010-10-20 | 有限会社ターナープロセス | 水の電気分解の実験装置 |
KR20100138769A (ko) * | 2009-06-23 | 2010-12-31 | 크로린엔지니아즈 가부시키가이샤 | 도전성 다이아몬드 전극 및 도전성 다이아몬드 전극을 이용한 오존 생성장치 |
KR101676494B1 (ko) | 2009-06-23 | 2016-11-15 | 드 노라 페르멜렉 가부시키가이샤 | 도전성 다이아몬드 전극 및 도전성 다이아몬드 전극을 이용한 오존 생성장치 |
WO2011070926A1 (ja) * | 2009-12-07 | 2011-06-16 | クロリンエンジニアズ株式会社 | オゾン生成装置 |
JP2011117052A (ja) * | 2009-12-07 | 2011-06-16 | Chlorine Engineers Corp Ltd | オゾン生成装置 |
CN102648308A (zh) * | 2009-12-07 | 2012-08-22 | 氯工程公司 | 臭氧发生器 |
KR101340239B1 (ko) | 2009-12-07 | 2013-12-10 | 크로린엔지니아즈 가부시키가이샤 | 오존 생성 장치 |
US8815064B2 (en) | 2009-12-07 | 2014-08-26 | Permelec Electrode Ltd. | Ozone generator |
JP2016510088A (ja) * | 2013-02-12 | 2016-04-04 | トレードストーン テクノロジーズ インク | 電解槽用金属部品の耐食性導電表面 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6387241B1 (en) | Method of sterilization using ozone | |
JP4903405B2 (ja) | オゾン水生成方法及びオゾン水生成装置 | |
TWI472563B (zh) | 膜-電極接合體,使用其之電解槽,臭氧水製造裝置,臭氧水製造方法,殺菌方法,及廢水或廢液處理方法 | |
Xu et al. | Electrogeneration of hydrogen peroxide using Ti/IrO2–Ta2O5 anode in dual tubular membranes Electro-Fenton reactor for the degradation of tricyclazole without aeration | |
US7309441B2 (en) | Electrochemical sterilizing and bacteriostatic method | |
Agladze et al. | Comparative study of hydrogen peroxide electro-generation on gas-diffusion electrodes in undivided and membrane cells | |
CN105002517B (zh) | 一种臭氧生成电极及其阳极的生产工艺和臭氧产生器 | |
Gholizadeh et al. | Ozone-cathode microbial desalination cell; An innovative option to bioelectricity generation and water desalination | |
WO2004079051A1 (en) | High electric field electrolysis cell | |
Choi et al. | Design and operating parameters affecting an electrochlorination system | |
JP5096054B2 (ja) | オゾン生成方法 | |
Gholizadeh et al. | Improved power density and Cr/Pb removal using ozone in a microbial desalination cell | |
JP2013108104A (ja) | 電解合成装置、電解処理装置、電解合成方法及び電解処理方法 | |
GB2490913A (en) | A method for producing ozone from an electrochemical cell where the electrodes can be cleaned through reversing the electrode polarity | |
US20140076724A1 (en) | Cell module, ozone generator thereof and methods for generating ozone using the same | |
JP2007070701A (ja) | 固体高分子電解質型オゾン生成装置 | |
Sin et al. | Performance recovery of proton exchange membrane electrolyzer degraded by metal cations contamination | |
Awad et al. | Electrochemical advanced oxidation of cosmetics waste water using IrO2/Ti-modified electrode | |
CN107244729B (zh) | 一种饮用水处理中控制含卤副产物产生的方法 | |
US10239772B2 (en) | Recycling loop method for preparation of high concentration ozone | |
CN108178252A (zh) | 一种四电极双电解系统及采用该系统处理难降解有机废水方法 | |
CN105198049A (zh) | 一种污水处理的方法 | |
Kim et al. | Electrolytic decomposition of ammonia to nitrogen in a multi-cell-stacked electrolyzer with a self-pH-adjustment function | |
TW201350624A (zh) | 臭氧模組、其臭氧產生器及其產生臭氧的方法 | |
CN208104010U (zh) | 一种四电极双电解系统 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20071213 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20091113 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100526 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100531 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20101019 |