JPH1179708A

JPH1179708A - 活性酸素発生装置

Info

Publication number: JPH1179708A
Application number: JP23719897A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Morita; 健一森田; Norimichi Kawashima; 徳道川島
Original assignee: TOUIN GAKUEN
Current assignee: TOUIN GAKUEN
Priority date: 1997-09-02
Filing date: 1997-09-02
Publication date: 1999-03-23
Anticipated expiration: 2017-09-02
Also published as: JP3419656B2

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
が可能でコンパクトな装置を提供する。【解決手段】複合電極１において、陰極１ｂには活性
酸素発生能を有するレドックスポリマーを担持させ、陽
極１ａと陰極１ｂとの間に、液通過性または液浸透性で
厚さ０．００５〜５ｍｍのスペーサー１ｃを介在させ
る。前記複合電極１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、これにより連続的
に活性酸素を発生させることができる。レドックスポリ
マーとしてはポリアニリンを使用することが好ましい。

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、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。

【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
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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【００１４】

【化１】

【００１５】

【化２】

【００１６】

【化３】

【００１７】

【化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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【００３１】つぎに、図３から図１０に本発明の装置の
例を示す。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【００４３】（実施例１）図１に示した板状複合電極を
作製した。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１６
０ｃｍ² 、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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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
ｃｕｓｓｐ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
ＥｎｔｅｒｏｃｏｃｃｕｓｓｐおよびＳｔａ．ａ
ｕｒｅｕｓ（ＭＲＳＡ）の何れの菌も消滅していた。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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）。

【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。

【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。

【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。

【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。

【００６１】（表１）回転数（ｒｐｍ）０３００５００１０００Ｈ₂Ｏ₂濃度０．５１．５２３

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【図面の簡単な説明】

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【符号の説明】

１複合電極１ａ陽極１ｂ陰極１ｃスペーサー１ｄ、１ｅ端子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＣ２５Ｂ 1/02 Ｃ２５Ｂ 1/02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】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活性酸素発生装置。
【請求項２】陽極と陰極との距離が、０．０５〜１ｍ
ｍの範囲である請求項１記載の活性酸素発生装置。
【請求項３】複合電極を２個以上備え、液体が前記複
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。
【請求項４】液体が複合電極に対し垂直に流れる場
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。
【請求項５】活性酸素発生能を有するレドックスポリ
マーが、ポリアニリンまたはその誘導体である請求項１
〜４のいずれか一項に記載の活性酸素発生装置。
【請求項６】液体攪拌手段、気泡発生手段、酸素富化
空気泡発生手段、液中または液上を移動する手段および
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。