JPH11158675A

JPH11158675A - 活性酸素発生装置

Info

Publication number: JPH11158675A
Application number: JP9321730A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Morita; 健一森田; Norimichi Kawashima; 徳道川島
Original assignee: Toin Gakuen
Current assignee: Toin Gakuen
Priority date: 1997-11-21
Filing date: 1997-11-21
Publication date: 1999-06-15

Abstract

(57)【要約】【課題】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。【解決手段】電極１と、活性酸素発生能を有するレド
ックスポリマーを表面に担持した粒子２とを、槽３の中
に設置し、前記電極１に微弱電流を通電するとともに、
この槽３内に水を導入する。前記粒子２が水中溶存酸素
と接触することにより前記レドックスポリマーが前記水
中溶存酸素を還元して活性酸素を発生し、酸化された前
記レドックスポリマーが、前記電極１の陰極から電子を
受けとることにより還元される。これにより、活性酸素
が連続して大量に発生する。

Description

【発明の詳細な説明】

【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、有機物を分解し、脱臭、脱色した
り、水の表面張力を低下させる等に有用な活性酸素を連
続的に発生させる装置に関する。

【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。

【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。

【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
が困難であり、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。

【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、電極と、活性酸素発
生能を有するレドックスポリマーを表面に担持した粒子
とを有し、前記粒子が液中溶存酸素と接触することによ
り前記レドックスポリマーが前記液中溶存酸素を還元し
て活性酸素を発生し、酸化された前記レドックスポリマ
ーが、前記電極の陰極から電子を受けとることにより還
元される装置である。

【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、前記レドックスポリマーを粒子表面に担持させるこ
とにより、レドックスポリマーと液中溶存酸素との反応
効率および陰極との接触効率を向上させる。この結果、
この装置によれば、効率良くかつ連続的に活性酸素を大
量発生させることができる。

【０００７】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、レドックスポリマーが液中溶存酸素と接
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還
元状態に戻すために、本発明の装置では、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。

【０００８】本発明の装置において、陰極と粒子表面の
レドックスポリマーとの接触効率が向上する等の理由か
ら、前記電極が、前記粒子の集合体の中に挿入されてい
ることが好ましい。

【０００９】本発明の装置において、前記粒子の集合体
の中に、酸素が溶存している液体または酸素が溶存して
いる液体の蒸気を導入する手段を備えることが好まし
い。また、本発明の装置において、前記粒子と陰極およ
び液中溶存酸素との接触効率を向上させるために、前記
粒子の集合体を攪拌する手段を備えることが好ましい。
前記攪拌手段の一つとして、前記粒子の集合体中に、酸
素を含む気体をマイクロバブルとして吹き込む方法があ
る。

【００１０】本発明の装置において、前記粒子の粒径
は、１μｍ〜１０ｍｍの範囲に設定されていることが好
ましい。また、前記粒子（Ａ）と前記レドックスポリマ
ー（Ｂ）との体積比率が、Ａ／Ｂ＝１００００／１〜１
／１の範囲に設定されていることが好ましい。

【００１１】本発明の装置において、前記陰極から前記
レドックスポリマーへの電子の供与が効率的に行われる
という理由から、前記粒子は、導電性物質を担持するこ
とが好ましく、または前記粒子の集合体中に、導電性粒
子が混在していることが好ましい。

【００１２】本発明において、レドックスポリマーは、
ポリアニリンまたはその誘導体であることが好ましい。
また、前記ポリアニリンは、前記の化学式（化１）で表
される繰り返し単位、前記の化学式（化２）で表される
繰り返し単位、前記の化学式（化３）で表される繰り返
し単位、および前記の化学式（化４）で表される繰り返
し単位からなる群から選択された少なくとも一つの繰り
返し単位を含む重合体であることが好ましい。なお、前
記化学式（化１）および（化３）において、Ａは陰イオ
ンを表す。また、前記化学式（化１）、（化２）、（化
３）および（化４）において、ｎは２〜５０００の範囲
の整数を表し、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。前記陰イオンＡとして
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、樟脳スルホン酸等があげら
れる。また、前記整数ｎの好適範囲は、１０〜１０００
の範囲である。

【００１３】本発明の装置において、電極は、陽極の周
囲を覆う状態で陰極が配置された複合電極であり、前記
両極の間にスペーサーが配置され、前記両極間距離が１
μｍ〜１ｍｍであることが好ましい。このような複合電
極を用いれば、装置の小型化を図ることができるからで
ある。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の装置では、活性酸素発生
能を有するレドックスポリマーを粒子表面に担持させて
いる。

【００１５】図２に、本発明の装置における活性酸素発
生の原理を、ポリアニリンを例にとり説明する。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。

【００１６】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されて
スーパーオキサイドアニオンラジカル（・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。

【００１７】前記レドックスポリマーとしては、活性酸
素発生能を有すれば特に制限されず、前記化学式で表さ
れるポリアニリンの他に、例えば、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。

【００１８】レドックスポリマーを担持する粒子は、特
に制限されず、例えば、炭素粒子、カーボン繊維短繊
維、活性炭、ガラスビーズ、ポリマービーズ、セラミッ
クビーズなどが用いられる。これらの粒子の粒径の好適
範囲は、前記の通りであるが、特に好ましい範囲は、５
μｍ〜５ｍｍの範囲である。また、この粒子表面上にレ
ドックスポリマーを担持させる方法は、特に制限され
ず、一般的な粒子の複合処理装置等を使用する方法、レ
ドックスポリマーの粉末を前記粒子表面に圧着したり、
高分子材料を用いて接着塗布する方法、化学重合や電解
重合法を用いる方法等がある。前記粒子（Ａ）と前記レ
ドックスポリマー（Ｂ）との体積比率の好適範囲は、前
記の通りであるが、特に好ましい範囲は、Ａ／Ｂ＝５０
００／１〜１０／１の範囲である。そして、導電性を増
すために、レドックスポリマーを担持させるときに、導
電性粉末をレドックスポリマーに混合すること、あるい
は、レドックスポリマーを担持した粒子にレドックスポ
リマーを担持していない導電性粒子、例えば、炭素粒
子、カーボン繊維短繊維、活性炭などを、混合するのは
好ましい方法の一つである。

【００１９】前記レドックスポリマーを担持した粒子
は、通常、槽中において流動させて陰極と接触させる
が、前述したように、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ので
あれば、必ずしも前記粒子を流動させる必要はない。

【００２０】つぎに、前記電極の構造等は、特に制限す
るものではないが、先に述べたように、内部に陽極が配
置され、これを覆う状態で陰極が配置された構造のもの
が好ましく、前記両極の間は、スペーサーが配置されて
おり、前記両極間距離が小さいことが好ましい。

【００２１】前記陽極材料は、導電性があり耐腐食性が
あれば特に制限されず、例えば、白金を担持したチタ
ン、フェライト、カーボン繊維およびそのコンポジッ
ト、ステンレスなどが好ましく用いられる。また、前記
陽極の形態は、特に制限されず、板状、繊維状、網状な
どがあげられる。

【００２２】前記陰極材料としては、前記陽極のような
耐腐食性は必要とせず、例えば、カーボン繊維や通常の
金属等が用いられる。前記陰極の形態も、特に制限され
ず、繊維状、網状、穴の開いたフィルム状など水が通過
するものであれば良い。

【００２３】前記スペーサーは、陽極と陰極との間でイ
オンを透過させる構造（液通過性または液浸透性）で、
前記粒子が前記陽極に接触するのを防止できるのであれ
ば特に制限されない。例えば、スペーサーとしては、不
織布、紙、織物などがあげられる。具体例としては、ガ
ラス繊維織物、合成繊維製不織布、電池用隔膜、イオン
交換膜などがスペーサーとして使用できる。

【００２４】前記陽極と陰極との間の距離は、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、前記
両極間の距離は、スペーサーの厚みにより調整され、通
常、０．００５〜５ｍｍの範囲、好ましくは、０．０５
〜１ｍｍの範囲である。

【００２５】本発明において、電極の大きさは、装置の
大きさや活性酸素発生量等により適宜決定されるが、例
えば、陽極の厚み約１ｍｍ、陰極の厚み約０．５ｍｍで
あり、電極の形状は、板状、線状、網状等がある。

【００２６】本発明において、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。

【００２７】本発明の装置に用いられる液としては、例
えば、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
他の可溶性物質を含む水も、本発明に使用できる。その
他に、本発明に使用できる液としては、前記水以外に、
例えば、エーテル類、窒素あるいは硫黄含有化合物など
があげられる。さらに、本発明の装置では、酸素が溶存
している液体の蒸気、例えば、水蒸気等も使用できる。
水蒸気等を用いる場合は、前記スペーサーとしては、イ
オン交換膜を用いることが好ましい。

【００２８】また、本発明において、液中溶存酸素量が
多ければ発生する活性酸素量も多くなるので、空気また
は酸素含有量の多い気体を液中にばっきすることが好ま
しい。

【００２９】つぎに、本発明の活性酸素発生装置の一例
を図１に示す。図示のように、この装置は、活性酸素発
生槽３の内部に、レドックスポリマーを担持した粒子２
が多数充填されており、この粒子２集合体の内部に電極
１が挿入されている。この電極１では、その内側に陽極
が配置され、その外側に、スペーサーを介して陰極が配
置されている。そして、この電極１からは、陽極端子１
ａおよび陰極端子１ｂが導出され、活性酸素発生槽３の
外部に設置された電源（図示せず）に接続されている。
また、活性酸素発生槽３の外部には、殺菌対象の水等の
液を貯留する液槽５が配置され、この下部からパイプ４
ａが導出されて前記活性酸素発生槽３の下部に接続さ
れ、前記活性酸素発生槽３の上部からはパイプ４ｂが導
出されて前記液槽５の側面に接続されている。前記パイ
プ４ａの途中には液を循環させるためのポンプ６が配置
されている。なお、図中の矢印は、液の流れる方向を示
す。

【００３０】この装置を用いての活性酸素の発生は、例
えば、つぎのようにして行われる。まず、電源により電
極１に微弱電流を通電する。そして、ポンプ１を駆動さ
せて液槽５中の水を、前記パイプ４ａ、４ｂを通し、前
記活性酸素発生槽３と液槽５との間を循環させる。する
と、活性酸素発生槽３内で、レドックスポリマーにより
液中溶存酸素が還元されて活性酸素が生じる。一方、液
中溶存酸素を還元して酸化したレドックスポリマーは、
前記陰極に接触し、これから電子を受けとることにより
還元される。この活性酸素発生槽３内において、ポンプ
６による液流等によりレドックスポリマーを担持する粒
子２が流動し、頻繁に陰極にレドックスポリマーが接触
するため、液中溶存酸素を還元して酸化されたレドック
スポリマーが、随時還元される。したがって、液中溶存
酸素は、連続して還元されて活性酸素が連続して発生す
る。この装置において、レドックスポリマーと陰極との
接触を向上させるために、粒子を攪拌することが好まし
い。この方法としては、例えば、電極１を回転等により
動かす方法、前記粒子２自身を動かす法等があげられ
る。また、電極の数も制限されず、２本以上用いること
によりさらに効率的にレドックスポリマーを還元させる
ことが可能となる。

【００３１】本発明の活性酸素発生装置を用いることに
より、活性酸素を大量にかつ連続的に供給することが可
能となる。この活性酸素を用いれば、殺菌や殺藻が効率
良く行なえる。また、本発明の装置は、汚物、特にダイ
オキシンなどの有機物の分解除去に有効である他、脱
臭、脱色にも有効である。本発明の装置の具体的応用分
野としては、例えば、空調装置の循環水の殺菌、工場排
水や溜池などの殺藻や汚物処理、リネンクリーニング排
水の脱臭および殺藻処理、病院における手洗い水、食堂
での手洗い水、水道水の殺菌処理、保管用の水の殺菌処
理、パルプの脱色処理などがある。

【００３２】

【実施例】つぎに、実施例について説明する。

【００３３】（実施例１−１）平均粒径２０μｍの炭素
および黒鉛質の球状炭素粒子（ＰＣ２０２０、日本カー
ボン社製）および黒鉛質の球状炭素粒子（ＭＣ２０２
０、日本カーボン社製）を母粒子とし、この表面に、ポ
リアニリンを子粒子として奈良機械製作所社製ハイブリ
ダイゼーションシステムＮＨＳ−０型を用いて複合化処
理を行った。この処理条件を下記の表１に示す。なお、
ポリアニリンとしては、日東電工社製のものを用い、以
下の実施例も同じである。

【００３４】（表１） No 母粒子子粒子体積配合比周速度処理時間（母：子）（m／秒）（分）１ＰＣ２０２０ポリアニリン１００：５８０５２ＰＣ２０２０ポリアニリン１００：１０８０５３ＭＣ２０２０ポリアニリン１００：５８０５４ＭＣ２０２０ポリアニリン１００：１０８０５

【００３５】前記複合粒子について走査型電子顕微鏡
（ＳＥＭ）を用い、表面状態を観察した。その結果、Ｐ
Ｃ２０２０を母粒子として用いたサンプル（Ｎｏ．１，
Ｎｏ．２）においては、ポリアニリンが母粒子表面上に
分散され、固定化されている様子が確認された。ポリア
ニリンの配合比の少ないサンプルＮｏ．１では、カーボ
ン表面上において、ポリアニリン粒子が押しつぶされ、
延展しており、母粒子表面は、滑らかになっていた。

【００３６】ＭＣ２０２０を母粒子として用いたサンプ
ル（Ｎｏ．３，Ｎｏ．４）においては、カーボンの粒子
の表面がＰＣ２０２０と比較し滑らかであった、これ
は、複合化過程で、板状に変形したポリアニリン粒子
が、母粒子表面に付着できずに脱落したためと推察でき
る。

【００３７】つぎに、その表面に１．５μｍの厚さの白
金薄膜を付けたチタン板（６０ｍｍ×１００ｍｍ）を厚
み１００μｍの電池用スペーサー（ユミクロン：湯浅電
池社製）で覆った。そして前記チタン板の両面に、カー
ボン繊維の平織りクロス（１６０ｃｍ²：目付０．０２
ｇ／ｃｍ²）を密着させて電極を作製した。前記チタン
白金板は陽極となり、前記カーボンクロスは陰極とな
る。他方、前記複合粒子（サンプルＮｏ．２）２０ｇお
よび生理食塩水１リットルをビーカーに入れ、この中に
前記電極を配置した。そして、前記電極を回転させて水
を撹拌しながら定電位（ｖｓＳＣＥ）を与えた。生成
した活性酸素量は、それの不均化反応により生成する過
酸化水素濃度として測定した。この濃度は生成した活性
酸素の積算量に相当する。この過酸化水素の濃度の測定
は、Ｓｏｅｃｈｔｉｎｇ社製オキシデータペレオキサイ
ドテストを用いて行った。

【００３８】前記過酸化水素濃度は、−０．４ｖｓＳ
ＣＥを与えたときは、２０分で２ｐｐｍ、６０分で１０
ｐｐｍとなり、−０．５ｖｓＳＣＥを与えたときは、
１０分で１０ｐｐｍとなった。なお、前記複合粒子を加
えない場合は、−０．５ｖｓＳＣＥで６０分撹拌しても
過酸化水素濃度は、前記オキシデータペレオキサイドテ
ストで検知されなかった。なお、前記ＳＣＥは、標準カ
ロメロ電極の意味である。

【００３９】（実施例１−２）つぎに、前記電極と複合
粒子（サンプルＮｏ．２）とを用い、図２に示す装置を
作製した。すなわち、まず、前記電極を、その端部をモ
ータ（図示せず）に連結した状態で、１リットルの活性
酸素発生槽３内に配置した。そして、２０ｇの前記粒子
２を前記槽３内に入れ、ついで前記モータを駆動させて
前記電極を１００ｒｐｍで回転させた。そして、ポンプ
６により、液槽５中の水を１００ｍｌ／分の速度で前記
槽３と槽５との間を循環させた。−０．５ｖｓＳＣ
Ｅの電流を与えた場合、５分間で過酸化水素濃度は１０
ｐｐｍに達した。

【００４０】（実施例１−３）つぎに、スペーサーとし
て、ユミクロンの代わりにナフィオン（デュポン社製）
などのイオン交換樹脂膜を用い、他の条件は前記実施例
１−１と同じにした場合も同様の良好な結果を得ること
ができた。また、前記生理食塩水に代えて、純水（ムト
ーエンジニアリング社製蒸留水製造装置ハイピュアーＨ
ＰＳ−１５で製造）を使用し、他の条件は前記実施例１
−１と同じにした場合も同様の良好な結果を得た。

【００４１】（実施例１−３）つぎに、前記電極３個
を、藻類が繁殖した１０リッターの水槽（藻類密度２０
ｇ／リットル）に入れ−０．５Ｖの電位を与え殺藻実験
を行なった。その他の条件は、前記実施例１−１と同じ
である。その結果、通電開始１０時間後には完全に藻が
死滅した。

【００４２】（実施例２）実施例１−１と同じ装置を作
製した。そして、そのビーカーに、Ｅｎｔｅｒｏｃｏｃ
ｃｕｓｓｐおよびＳｔａ．ａｕｒｅｕｓ（ＭＲＳ
Ａ）の２種類の細菌（合計菌量：４２×１０⁶ 個）を含
む生理食塩水５０ｍｌを入れ、−０．５Ｖの電位を与
え、２０分撹拌した。その後、前記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、Ｅｎｔｅｒｏｃ
ｏｃｃｕｓｓｐおよびＳｔａ．ａｌｒｅｕｓ（ＭＲ
ＳＡ）のいずれの菌も消滅していた。

【００４３】（実施例３）エポキシ樹脂中に、複合粒子
（実施例１−１のサンプルＮｏ．２）を体積比１：１で
混合したものと、直径２ｍｍのガラスビーズとを、１０
０ｍｌの容器に８０ｍｌ入れ、２時間振とうすることに
より前記ガラスビーズ表面上に前記複合粒子を均一にコ
ーティングした。このガラスビーズ３０ｇを、ビーカー
に入れた。このビーカーには、実施例１−１と同じ電極
および生理食塩水が１リットルが入っている。そして、
前記電極を回転することにより水を撹拌しながら−０．
５Ｖの電位を与えた。なお、過酸化水素濃度は、実施例
１と同様に、Ｓｏｅｃｈｔｉｎｇ社製オキシデータペレ
オキサイドテストにより求めた。その結果、電位−０．
５Ｖにおいて、印加時間の経過に伴い発生した過酸化水
素の濃度は、２０分で５ｐｐｍ、６０分で１０ｐｐｍで
あった。

【００４４】（実施例４）日本カーボン社製のマイクロ
ビーズ（粒径１０〜３０μｍ）に、奈良機械製作所社製
ハイブリダイゼーションシステムＮＨＳ−０型を用い
て、ポリアニリン粉末を被覆し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たのち金網に塗布した。この金
網２枚を陰極に用い、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、陽極としては、その表面
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、前記陽極の両面
に、前記スペーサーを介在させて前記陰極を配置し、電
極を作製した。

【００４５】この電極を、３００ｍｌの水道水の入った
ビーカーに入れ、−０．４Ｖの電圧をかけ３０分間撹拌
した。そして、この時の過酸化水素の濃度を実施例１−
１と同様にして測定した。その結果、過酸化水素濃度は
１．２ｐｐｍであった。このビーカーに乳業工場の排水
１リットルを加え１０分間撹拌した。そして、ビーカー
中の液をサンプリングし、これを前記と同様の方法で培
養したのちコロニー式測定法で生菌数を測定した結果、
完全に殺菌されていること（生菌数：０個）を確認し
た。一方、前記電極を用いない以外は、この実施例と同
様の操作をした水をサンプリングし、前記と同様にして
生菌数の測定を行ったところ、３００００個のコロニー
が観察された。

【００４６】（実施例５）表面に１．５μｍの厚さの白
金薄膜を付けたチタン板（６０ｍｍ×１００ｍｍ）を２
枚用意した。そのうちの１枚は電池用スペーサー（ユミ
クロン：湯浅電池製）で覆って陽極とし、他の１枚は陰
極とした。他方、ポリアニリン担持粒子は、つぎのよう
に作製した。すなわち、まず、カーボン短繊維（チョッ
プドファイバー、東レ社製、トレカーＸＧ０６−００
６）５０ｇを、アニリン４６．５ｇを含む１Ｍ硫酸溶液
１０００ｍｌに加えた。この溶液に対し、窒素で十分脱
気した後、２℃に冷却しながら、過硫酸アンモン２２．
８ｇを溶解した１Ｍ硫酸５００ｍｌを少しずつ加えた。
そして、２時間反応させた後、濾過分離し、５３．１ｇ
のポリアニリン担持粒子を得た。

【００４７】つぎに、生理食塩水４００ｍｌをビーカー
に入れ、上記の２枚の電極を設置し、これに−０．１ｖ
ｓＡｇ／ＡｇＣｌの電圧を印加し、４ｇの前記ポリア
ニリン担持粒子（ポリアニリン約０．３ｇを含む）を加
えて３０分間撹拌した。

【００４８】この時の生理食塩水中の電流を測定したと
ころ、約−０．５ｍＡの電流が流れた。また、実施例１
−１と同様にして、活性酸素由来の過酸化水素濃度を測
定したところ、その濃度は７ｐｐｍであった。

【００４９】

【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等を行うことができるように
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の装置の一実施例を示す構成図である。

【図２】本発明の装置における活性酸素発生機構の一例
を示す説明図である。

【符号の説明】

１電極１ａ陽極端子１ｂ陰極端子２レドックスポリマー３活性酸素発生槽４ａ、４ｂパイプ５液槽６ポンプ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電極と、活性酸素発生能を有するレドッ
クスポリマーを表面に担持した粒子とを有し、前記粒子
が液中溶存酸素と接触することにより前記レドックスポ
リマーが前記液中溶存酸素を還元して活性酸素を発生
し、酸化された前記レドックスポリマーが、前記電極の
陰極から電子を受けとることにより還元される活性酸素
発生装置。
【請求項２】前記電極が、前記粒子の集合体の中に挿
入されている請求項１記載の装置。
【請求項３】前記粒子の集合体の中に、酸素が溶存し
ている液体または酸素が溶存している液体の蒸気を導入
する手段を備える請求項２記載の装置。
【請求項４】前記粒子の集合体を攪拌する手段を備え
る請求項２または３記載の装置。
【請求項５】前記粒子の粒径が、１μｍ〜１０ｍｍの
範囲に設定されている請求項１〜４のいずれか一項に記
載の装置。
【請求項６】前記粒子（Ａ）と前記レドックスポリマ
ー（Ｂ）との体積比率が、Ａ／Ｂ＝１００００／１〜１
／１の範囲に設定されている請求項１〜５のいずれか一
項に記載の装置。
【請求項７】前記粒子が、導電性物質を担持する請求
項１〜６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項８】前記粒子の集合体中に、導電性粒子が混
在している請求項２〜７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項９】レドックスポリマーが、ポリアニリンま
たはその誘導体である請求項１〜８のいずれか一項に記
載の装置。
【請求項１０】ポリアニリンが、下記の化学式（化
１）で表される繰り返し単位、下記の化学式（化２）で
表される繰り返し単位、下記の化学式（化３）で表され
る繰り返し単位、および下記の化学式（化４）で表され
る繰り返し単位からなる群から選択された少なくとも一
つの繰り返し単位を含む重合体である請求項９記載の装
置。【化１】【化２】【化３】【化４】前記化学式（化１）、（化２）、（化３）および（化
４）において、Ａは陰イオンを表し、ｎは２〜５０００
の範囲の整数を表し、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。
【請求項１１】電極が、陽極の周囲を覆う状態で陰極
が配置された複合電極であり、前記両極の間にスペーサ
ーが配置され、前記両極間距離が１μｍ〜１ｍｍである
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の活性酸素発生装
置。