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公開番号2025064924
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-17
出願番号2024128142
出願日2024-08-02
発明の名称水処理用酸化電極及びそれを含む水処理システム
出願人エスケーイノベーションカンパニーリミテッド,SK INNOVATION CO.,LTD.
代理人個人,個人
主分類C02F 1/461 20230101AFI20250410BHJP(水,廃水,下水または汚泥の処理)
要約【課題】水処理用酸化電極及びそれを含む水処理システムを提供する。
【解決手段】本開示の一実施形態によれば、水処理用酸化電極が提供され、前記水処理用酸化電極は、集電体と、電極活物質コーティング層と、前記集電体と前記電極活物質コーティング層との間に配置される中間層と、を備え、前記電極活物質コーティング層は粉末状の電極活物質を含み、前記中間層は金属酸化物からなる。前記水処理用酸化電極は、時間による電流の変化程度が大きくないため、安定的であり、被処理水中の有機物質除去効率が高いという利点を有する。
【選択図】図1a
特許請求の範囲【請求項１】
水処理用酸化電極であって、
集電体と、
電極活物質コーティング層と、
前記集電体と前記電極活物質コーティング層との間に配置される中間層と、を備え、
前記電極活物質コーティング層は粉末状の電極活物質を含み、前記中間層は金属酸化物からなる、水処理用酸化電極。
続きを表示（約 740 文字）【請求項２】
前記集電体がＴｉを含む、請求項１に記載の水処理用酸化電極。
【請求項３】
前記集電体が０．２５～２ｍｍの厚さを有する、請求項１に記載の水処理用酸化電極。
【請求項４】
前記電極活物質が、ＢＤＤ（ＢｏｒｏｎＤｏｐｅｄＤｉａｍｏｎｄ）、マグネリ相（ｍａｇｎｅｌｉｐｈａｓｅ）、単一原子触媒（ｓｉｎｇｌｅａｔｏｍｃａｔａｌｙｓｔ）、又はこれらの組み合わせを含む、請求項１に記載の水処理用酸化電極。
【請求項５】
前記粉末状の電極活物質が１ｎｍ～３０μｍの最大寸法を有する、請求項１に記載の水処理用酸化電極。
【請求項６】
前記電極活物質コーティング層が１００ｎｍ～５０μｍの厚さを有する、請求項１に記載の水処理用酸化電極。
【請求項７】
前記金属酸化物がＲｕＯ
２
、ＩｒＯ
２
、Ｐｔ／ＰｔＯ
ｘ
、ＴｉＯ
２
、又はこれらの組み合わせを含む、請求項１に記載の水処理用酸化電極。
【請求項８】
前記中間層が１０～１０００ｎｍの厚さを有する、請求項１に記載の水処理用酸化電極。
【請求項９】
請求項１～８のいずれか一項に記載の水処理用酸化電極を製造する方法であって、
集電体を提供するステップと、
前記集電体上に中間層を形成するステップと、
前記中間層上に電極活物質コーティング層を形成するステップと、を含む、水処理用酸化電極を製造する方法。
【請求項１０】
請求項１～８のいずれか一項に記載の水処理用酸化電極を含む、水処理システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、水処理用酸化電極及びそれを含む水処理システムに関する。
続きを表示（約 920 文字）【背景技術】
【０００２】
産業が高度化するにつれて、廃水の性状も多様化しており、既存の生物学的水処理工程によって処理されない難分解性有機物が環境問題を引き起こして生態系に大きな脅威となることもある。これに対する代案として、電気化学的に水系内の有機物を酸化して制御することができる技術が紹介されており、追加の薬品が使用されないため、次世代の水処理技術として注目されている。
【０００３】
電気化学的水処理技術に用いられる電極は、製造コストが高いため、コスト負担を低減するための経済的な電極製造に関する研究が進められている。
【０００４】
また、電気化学的水処理技術に用いられる電極は、廃水と直接接触して酸化される可能性があるので、電極自体の安定性を確保するための研究も進められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
日本国特開２０２０－１９４７６４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本開示は、水処理用酸化電極及びそれを含む水処理システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の第１観点による水処理用酸化電極は、集電体と、電極活物質コーティング層と、前記集電体と前記電極活物質コーティング層との間に配置される中間層と、を備え、前記電極活物質コーティング層は粉末状の電極活物質を含み、前記中間層は金属酸化物からなる。
【０００８】
一実施形態によれば、前記集電体は、Ｔｉを含むことができる。
【０００９】
一実施形態によれば、前記集電体は、０．２５～２ｍｍの厚さを有することができる。
【００１０】
一実施形態によれば、前記電極活物質は、ＢＤＤ（ＢｏｒｏｎＤｏｐｅｄＤｉａｍｏｎｄ）、マグネリ相（ｍａｇｎｅｌｉｐｈａｓｅ）、単一原子触媒（ｓｉｎｇｌｅａｔｏｍｃａｔａｌｙｓｔ）、又はこれらの組み合わせを含むことができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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