這里所述的實(shí)施方式涉及電極單元、具備電極單元的電解槽、電解裝置、電極單元的電極的制造方法。

背景技術(shù)：

近年來，提供了通過對水進(jìn)行電解而生成具有多種功能的電解水例如堿離子水、臭氧水或次氯酸水等的電解裝置。該電解裝置具備電解槽和設(shè)在電解槽內(nèi)的電極單元。

例如，提出了具有3室型的電解槽的電解裝置。通過構(gòu)成電極單元的陽離子交換膜及陰離子交換膜，電解槽內(nèi)被分隔成中間室、和位于該中間室的兩側(cè)的陽極室及陰極室這3室。陽極室及陰極室中分別設(shè)有電極單元的陽極及陰極。作為電極，使用通過擴(kuò)張、蝕刻或沖孔在金屬板基材上加工了多個貫通孔的多孔結(jié)構(gòu)的電極。

在這樣的電解裝置中，例如向中間室中流通鹽水，分別向陽極室及陰極室中流通水。通過用陰極及陽極電解中間室的鹽水，從陽極中產(chǎn)生的氯氣生成次氯酸水，同時在陰極室生成氫氧化鈉水。生成的次氯酸水可作為殺菌消毒水使用，氫氧化鈉水可作為清洗水使用。

在3室型的電解槽中，陰離子交換膜因氯及次氯酸而容易劣化。此外，在使多孔結(jié)構(gòu)的電極和離子交換膜(電解質(zhì)膜)密合時，在電極的孔的邊緣部分應(yīng)力容易集中，容易使薄的且機(jī)械強(qiáng)度低的電解質(zhì)膜等隔膜劣化。因此，提出了在多孔結(jié)構(gòu)的電極與電解質(zhì)膜之間插入嵌入了搭接(overlap)或切口的無紡布，從而降低由氯造成的電極劣化的技術(shù)。

此外，已知有在平坦的閥電極上用溶膠、凝膠形成多孔質(zhì)的無機(jī)氧化物膜的電極單元。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2012-172199號公報

專利文獻(xiàn)2：日本特開2006-322053號公報

專利文獻(xiàn)3：日本特開平11-100688號公報

專利文獻(xiàn)4：日本特開2014-12889號公報

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的問題

但是，在上述構(gòu)成的電解裝置中，因非常長期間的運(yùn)轉(zhuǎn)，產(chǎn)生電極單元的劣化是不可避免的。

本發(fā)明要解決的課題在于，提供能長期間維持電解性能的長壽命的電極單元、電解裝置及電極單元用的電極的制造方法。

用于解決問題的手段

根據(jù)實(shí)施方式，電解裝置具備電極單元。電極單元具備：第1電極，其具有第1表面、位于該第1表面的相反側(cè)的第2表面、和分別在所述第1表面及第2表面開口的多個貫通孔；第2電極，其與所述第1電極的第1表面相對地設(shè)置；和多孔質(zhì)膜，其形成在所述第1電極的所述第1表面上，覆蓋所述第1表面及所述貫通孔，并含有無機(jī)氧化物。

附圖說明

圖1是表示第1實(shí)施方式涉及的電解裝置的剖視圖。

圖2是表示第1實(shí)施方式涉及的電解裝置的電極單元的分解立體圖。

圖3A是放大地表示所述電極單元的電極及多孔質(zhì)膜的剖視圖。

圖3B是放大地表示所述電極單元的電極及多孔質(zhì)膜的剖視圖。

圖3C是概略地表示由層疊膜構(gòu)成的多孔質(zhì)膜的剖視圖。

圖3D是概略地表示由平面內(nèi)或立體上具有不規(guī)則的孔的無機(jī)氧化物膜形成的多孔質(zhì)膜的剖視圖。

圖4是表示第1變形例涉及的電極單元的剖視圖。

圖5是表示第2變形例涉及的電極單元的電極及多孔質(zhì)膜的剖視圖。

圖6是表示第2實(shí)施方式涉及的電解裝置的立體圖。

圖7是表示第2實(shí)施方式涉及的電解裝置的電極單元的分解立體圖。

圖8是表示第2實(shí)施方式涉及的電極單元的剖視圖。

圖9是表示第2實(shí)施方式涉及的電極單元的電極的制造工序的剖視圖。

圖10是表示所述電極及多孔質(zhì)膜的制造工序的剖視圖。

圖11是表示第3變形例涉及的電極單元的剖視圖。

圖12是第3實(shí)施方式涉及的電解裝置的剖視圖。

圖13是表示4實(shí)施方式涉及的電解裝置的剖視圖。

圖14是表示第4變形例涉及的電極單元的剖視圖。

具體實(shí)施方式

以下，參照附圖對多種實(shí)施方式進(jìn)行說明。再者，貫通實(shí)施方式對于通用的構(gòu)成標(biāo)注相同的符號，并將重復(fù)的說明省略。此外，各圖是用于促進(jìn)實(shí)施方式和其理解的示意圖，其形狀及尺寸、比例等有與實(shí)際裝置不同的地方，但這些可參酌以下的說明和公知的技術(shù)適宜地進(jìn)行設(shè)計變更。例如，附圖中在平面上描繪了電極，但也可以對照電極單元的形狀進(jìn)行彎曲，也可以形成圓筒狀。

(第1實(shí)施方式)

圖1是概略地表示第1實(shí)施方式涉及的電解裝置的圖。電解裝置10例如具備具有電極單元12的2室型的電解槽11。電解槽11形成為扁平的矩形箱狀，其內(nèi)部通過隔壁14及電極單元12分隔成陽極室16和陰極室18兩個室。

電極單元12具有位于陽極室16內(nèi)的第1電極(陽極)20、位于陰極室18內(nèi)的第2電極(對置電極、陰極)22、和設(shè)在第1及第2電極間的多孔質(zhì)膜24。

電解裝置10具備：對電極單元12的第1及第2電極20、22施加電壓的電源30、電流表32、電壓表34及控制它們的控制裝置36。也可以在陽極室16、陰極室18中設(shè)置液體流路。也可以在陽極室16、陰極室18上連接用于從外部供給、排出液體的配管及泵等。此外，也可以在電極單元12與陽極室16或陰極室18之間設(shè)置多孔質(zhì)的間隔物。

接著，對電極單元12進(jìn)行詳細(xì)的說明。圖2是電極單元的分解立體圖。

如圖1及圖2所示的那樣，第1電極20例如具有在由矩形狀金屬板構(gòu)成的基材21上形成多個貫通孔13的多孔結(jié)構(gòu)。板狀的基材21具有第1表面21a及與第1表面21a大致平行地相對的第2表面21b。第1表面21a和第2表面21b的間隔即板厚形成為T1。第1表面21a與多孔質(zhì)膜24相對，第2表面21b與陽極室16相對。

貫通孔13遍及第1電極20整面地形成多個。各貫通孔13在第1表面21a及第2表面21b開口。本實(shí)施方式中，貫通孔13以第1表面21a側(cè)的開孔徑大于第2表面21b側(cè)的開孔徑的方式通過錐狀的壁面或彎曲的壁面形成。貫通孔13可采用正方形、長方形、菱形、圓形、橢圓形等多種形狀。正方形或長方形、菱形的頂點(diǎn)也可以變圓。貫通孔13并不局限于規(guī)則地排列形成，也可以任意地排列形成。

作為第1電極20的基材21，可使用鈦、鉻、鋁及其合金等閥金屬、導(dǎo)電性金屬。其中優(yōu)選鈦。優(yōu)選通過電解反應(yīng)在第1電極20的第1表面21a及第2表面21b上形成電解催化劑(催化劑層)。在用作陽極時，催化劑優(yōu)選使用鉑等貴金屬催化劑或氧化銥等氧化物催化劑。也可以以電解催化劑的單位面積的量在第1電極的兩面不同的方式形成。由此能夠抑制副反應(yīng)等?；?1的表面粗糙度優(yōu)選為0.01～3μm。在0.01μm以下時電極的實(shí)際表面積減少。在3μm以上時對多孔質(zhì)膜的應(yīng)力容易集中在電極的凸部?；?1的表面粗糙度更優(yōu)選為0.02μm～2μm，進(jìn)一步優(yōu)選為0.03μm～1μm。

如圖1及圖2所示的那樣，在本實(shí)施方式中，第2電極(對置電極)22與第1電極20同樣地構(gòu)成。即，第2電極22例如具有在由矩形狀金屬板構(gòu)成的基材23上形成多個貫通孔15的多孔結(jié)構(gòu)?；?3具有第1表面23a及與第1表面23a大致平行地相對的第2表面23b。第1表面23a與多孔質(zhì)膜24相對，第2表面23b與陰極室18相對。

連續(xù)的多孔質(zhì)膜24形成在第1電極20的第1表面21a上，覆蓋第1表面21a全體及貫通孔13。在本實(shí)施方式中，多孔質(zhì)膜24例如形成為與第1電極20大致同等尺寸的矩形狀，夾持在第1電極20的第1表面21a與第2電極22的第1表面23a之間。再者，第2電極22不與多孔質(zhì)膜24直接接觸也可以，或者也可以在第2電極22與多孔質(zhì)膜24之間設(shè)置另一結(jié)構(gòu)體。

作為多孔質(zhì)膜24，使用含有化學(xué)上穩(wěn)定的無機(jī)氧化物的均勻的無機(jī)氧化物多孔質(zhì)膜。作為無機(jī)氧化物可使用多種。例如，可使用氧化鈦、氧化硅、氧化鋁、氧化鈮、氧化鉭、氧化鎳、氧化鎢、鋯石、沸石，其中，優(yōu)選氧化鈦、氧化硅、氧化鋁。無機(jī)氧化物中也可以含有氫氧化物及醇鹽、羥基鹵化物、水合物。在經(jīng)由金屬鹵化物或金屬醇鹽的水解而制作無機(jī)氧化物時，雖然也取決于后處理的溫度，但容易形成它們的混合物。

在使用第1電極20作為陽極時，作為多孔質(zhì)膜24的無機(jī)氧化物，在酸性區(qū)域Z-電位容易為正的氧化鈦及氧化鋁、鋯石因發(fā)揮陰離子交換功能而是優(yōu)選的。在使用第1電極20作為陰極時，作為多孔質(zhì)膜24的無機(jī)氧化物，在堿性區(qū)域Z-電位容易為負(fù)的氧化鈦、氧化鋁、氧化硅、氧化鎢、鋯石、沸石因發(fā)揮陽離子交換功能而是優(yōu)選的。

無機(jī)氧化物的多孔質(zhì)隔膜24可通過涂布納米粒子形成膜，或者通過用溶膠-凝膠制作，如圖3D概略地所示的那樣，在平面內(nèi)及立體上能夠具有不規(guī)則的孔。在此種情況下，多孔質(zhì)隔膜24可抗彎曲等。多孔質(zhì)隔膜24中，除無機(jī)氧化物以外還可含有聚合物。聚合物對膜賦予柔軟性。作為這樣的聚合物，優(yōu)選在化學(xué)上穩(wěn)定的主鏈上置換了鹵原子的聚合物，優(yōu)選聚偏氯乙烯、聚偏氟乙烯、特氟隆(注冊商標(biāo))等。其中特別優(yōu)選特氟隆。除此以外，作為聚合物，還可使用聚酰亞胺、聚苯硫醚等所謂工程塑料。

如圖3A所示的那樣，關(guān)于多孔質(zhì)膜24的孔徑，第1電極20側(cè)的開孔徑和第2電極22側(cè)的開孔徑可以不同。通過使孔的第2電極22側(cè)的開孔徑大于第1電極20側(cè)的開孔徑，更容易使離子移動，而且能夠降低第1電極20的由貫通孔13造成的應(yīng)力集中。這是因?yàn)榈?電極22側(cè)的開孔徑大的一方容易通過擴(kuò)散使離子移動。在使用第1電極20作為陽極時，由于是正電位，所以即使第1電極20側(cè)的開孔徑小也容易使陰離子靠近第1電極20。相反，如果第1電極20側(cè)的孔徑大，則生成的氯及次氯酸等容易向多孔質(zhì)膜24側(cè)擴(kuò)散。

多孔質(zhì)膜24的表面的孔徑可采用高分辨率的掃描式電子顯微鏡(SEM)進(jìn)行測定。此外，多孔質(zhì)膜內(nèi)部的孔可通過斷面SEM觀察進(jìn)行測定。

如圖3B示意性地所示的那樣，多孔質(zhì)膜24具有覆蓋第1電極20的第1表面21a部分的第1區(qū)域24a和覆蓋貫通孔13的開口的第2區(qū)域24b。通常，在第1電極20的第1表面21a部分，難排出產(chǎn)生的氯等氣體。因此，電極單元12容易劣化。因而，如上所述，在多孔質(zhì)膜24中，去掉第1區(qū)域24a的表面孔，即無孔地形成，或使第1區(qū)域24a中的表面孔的孔徑小于第2區(qū)域24b中的孔的孔徑，由此可抑制與第1區(qū)域24a相接的區(qū)域中的電解反應(yīng)，防止電極單元12的劣化。要使第1區(qū)域24a無孔，或減小孔的孔徑，只要如圖3B所示的那樣，在第1電極20的第1表面21a通過絲網(wǎng)印刷等形成薄的無孔膜29a或孔徑小的多孔質(zhì)膜29b即可。但是，在此種情況下，因第1電極20的反應(yīng)面積減小，需要在容易除氣的部分的電極區(qū)域產(chǎn)生充分的反應(yīng)。此外，通過用電絕緣性膜覆蓋第1電極20的在多孔質(zhì)膜24相反側(cè)的表面(第2表面21b)，可降低副反應(yīng)。

如圖3C所示的那樣，多孔質(zhì)膜24也可以使用孔徑不同的多個多孔質(zhì)膜28a、28b的層疊膜。在此種情況下，通過使位于第2電極22側(cè)的多孔質(zhì)膜28b的孔徑大于位于第1電極20側(cè)的多孔質(zhì)膜28a的孔徑，能夠使離子的移動變得更容易，而且能夠降低由電極的貫通孔造成的應(yīng)力集中。

通過以在按上述構(gòu)成的第1電極20與第2電極22之間夾著多孔質(zhì)膜24的狀態(tài)對它們進(jìn)行加壓，使第1電極20、多孔質(zhì)膜24、第2電極22相接，可得到電極單元12。

如圖1所示的那樣，電極單元12配設(shè)在電解槽11內(nèi)，安裝在隔壁14上。通過隔壁14和電極單元12，將電解槽11內(nèi)分隔成陽極室16和陰極室18。由此，電極單元12以構(gòu)成部件的配置方向例如為水平方向的方式配設(shè)在電解槽11內(nèi)。電極單元12的第1電極20面對陽極室16地配置，第2電極22面對陰極室18地配置。

在電解裝置10中，電源30的兩極與第1電極20和第2電極22電連接。電源30在控制裝置36的控制下對第1及第2電極20、22施加電壓。電壓表34與第1電極20和第2電極22電連接，檢測施加給電極單元12的電壓。將其檢測信息供給到控制裝置36。電流表32與電極單元12的電壓施加電路連接，檢測流過電極單元12的電流。將其檢測信息供給到控制裝置36。控制裝置36按照存儲在存儲器中的程序，根據(jù)所述檢測信息，控制電源30對電極單元12的電壓施加或負(fù)載。電解裝置10在向陽極室16及陰極室18供給了反應(yīng)對象物質(zhì)的狀態(tài)下，對第1電極20與第2電極22之間施加或負(fù)載電壓，進(jìn)行用于電解的電化學(xué)反應(yīng)。本實(shí)施方式的電解裝置10優(yōu)選對含有氯化物離子的電解質(zhì)進(jìn)行電解。

根據(jù)按以上構(gòu)成的電解裝置及電極單元，通過以覆蓋第1電極20的第1表面及貫通孔的方式設(shè)置含有化學(xué)上穩(wěn)定的無機(jī)氧化物的多孔質(zhì)膜24，能夠使第1電極20和第2電極22的距離盡量保持固定，使液體的流動均勻化。由此，可在電極界面均勻地產(chǎn)生電解反應(yīng)。因電解反應(yīng)均勻地產(chǎn)生，所以能夠使催化劑的劣化及電極金屬的劣化均勻地發(fā)生，再加上使用化學(xué)上穩(wěn)定的無機(jī)氧化物，能夠大大延長電極單元的壽命。此外，可穩(wěn)定且均勻地發(fā)生電解反應(yīng)，能夠謀求提高電解裝置的反應(yīng)效率及防止電極劣化。

在多孔結(jié)構(gòu)的第1電極20中，通過在第1表面?zhèn)鹊拈_口變寬的錐面或彎曲面形成貫通孔，貫通孔的開口與多孔質(zhì)膜24的接觸角為鈍角，可降低應(yīng)力向多孔質(zhì)膜24的集中。

按照以上所述，可得到能長期間維持電解性能的長壽命的電極單元及具備其的電解裝置。

再者，在第1實(shí)施方式中，第2電極22形成具有多個貫通孔的多孔結(jié)構(gòu)，但并不局限于此，也可以形成不具有貫通孔的平板狀的電極。

圖4示出第1變形例涉及的電極單元。如該圖所示的那樣，電極單元12也可以具備使離子及液體中的至少一方透過的隔膜26。隔膜26例如形成為與第1電極20大致同等尺寸的矩形狀，夾持在多孔質(zhì)膜24與第2電極22的第1表面23a之間。隔膜26與多孔質(zhì)膜24密合，另外與第2電極22的第1表面23a整面密合。

作為隔膜26，可使用多種電解質(zhì)膜及具有納米孔的多孔質(zhì)膜。作為電解質(zhì)膜，可使用高分子電解質(zhì)膜，例如陽離子交換固體高分子電解質(zhì)膜，具體可使用陽離子交換性的膜或陰離子交換性的膜、或者烴系的膜。作為陽離子交換性的膜，可列舉出NAFION(EI杜邦公司：商標(biāo))112、115、117、Flemion(旭硝子株式會社：商標(biāo))、ACIPLEX(旭化成株式會社：商標(biāo))、Gore-Select(W.L.Gore&Associates,公司：商標(biāo))。作為陰離子交換性的膜，可列舉出Tokuyama株式會社制造的A201等。作為具有納米孔的多孔質(zhì)膜，有多孔質(zhì)玻璃、多孔質(zhì)氧化鋁、多孔質(zhì)氧化鈦、多孔質(zhì)沸石等多孔質(zhì)陶瓷、多孔質(zhì)聚乙烯、多孔質(zhì)丙烯、多孔質(zhì)特氟隆等多孔質(zhì)聚合物等。通過設(shè)置這樣的隔膜26，可提高離子選擇性。

圖5示出第2變形例涉及的電極單元的一部分。如該圖5(a)、圖5(b)所示的那樣，電極單元12的多孔質(zhì)膜24也可以存在于規(guī)定第1電極20的貫通孔15的壁面(貫通孔的側(cè)壁面)上。即，多孔質(zhì)膜24也可以以覆蓋第1電極20的第1表面21a及至少1個貫通孔15的壁面的一部分或全部的方式形成。通過規(guī)定為這樣的多孔質(zhì)膜24，可強(qiáng)化第1電極20和多孔質(zhì)膜24的接合，即使有熱循環(huán)等多孔質(zhì)膜24也難脫落。

接著，對其它實(shí)施方式涉及的電極單元及電解裝置進(jìn)行說明。再者，在以下說明的其它實(shí)施方式中，對于與上述第1實(shí)施方式相同的部分，標(biāo)注相同的參照符號，并將其詳細(xì)的說明省略，以與第1實(shí)施方式不同的部分為中心詳細(xì)地進(jìn)行說明。

(第2實(shí)施方式)

圖6是概略地表示第2實(shí)施方式涉及的電解裝置的剖視圖，圖7是電極單元的分解立體圖，圖8是電極單元的剖視圖。根據(jù)第2實(shí)施方式，電極單元12的第1電極20具有多孔結(jié)構(gòu)，其貫通孔在第1表面21a側(cè)和第2表面21b側(cè)開孔徑不相同。

如圖6～圖8所示的那樣，第1電極20例如具有在由矩形狀金屬板構(gòu)成的基材21上形成多個貫通孔的多孔結(jié)構(gòu)?；?1具有第1表面21a及與第1表面21a大致平行地相對的第2表面21b。第1表面21a和第2表面21b的間隔即板厚形成為T1。第1表面21a與多孔質(zhì)膜24相對，第2表面21b與陽極室16相對。

在基材21的第1表面21a上形成多個第1孔部40，在第1表面21a開口。此外，在第2表面21b上形成多個第2孔部42，在第2表面21b開口。各第1孔部40與相對的第2孔部42連通，形成貫通基材21的貫通孔。為多孔質(zhì)膜24側(cè)的第1孔部40的開孔徑R1小于第2孔部42的開孔徑R2，此外孔部的數(shù)量以第1孔部40多于第2孔部42的方式形成。即，第2孔部42的開口面積大于第1孔部40的開口面積。第1孔部40的深度為T2，第2孔部42的深度為T3，按T2+T3＝T1形成。此外，在本實(shí)施方式中，按T2<T3形成。

第2孔部42例如形成矩形狀，矩陣狀排列地設(shè)在第2表面21b。規(guī)定各第2孔部42的周圍壁也可以通過從孔部的底部朝著開口，即朝著第2表面?zhèn)瓤讖阶兇筮@樣的錐面42a或彎曲面形成。將相鄰的第2孔部42間的間隔、即電極的線狀部的寬度設(shè)定為W2。再者，第2孔部42并不限定于矩形狀，也可以設(shè)定為其它多種形狀。此外，第2孔部42并不局限于規(guī)則地排列形成，也可以任意地排列形成。

第1孔部40例如形成矩形狀，矩陣狀排列地設(shè)在第1表面21a。規(guī)定各第1孔部40的周圍壁也可以通過從孔部的底部朝著開口，即朝著第1表面21a孔徑變大這樣的錐面或彎曲面形成。本實(shí)施方式中，多個、例如9個第1孔部40與1個第2孔部42相對地設(shè)置。這9個第1孔部40分別與第2孔部42連通，與第2孔部42一同形成貫通基材21的貫通孔。將相鄰的第1孔部40間的間隔W1設(shè)定成小于第2孔部42間的間隔W2。由此，第1表面21a中的第1孔部40的數(shù)量密度充分大于第2表面21b中的第2孔部42的數(shù)量密度。除此以外，第1電極20的基材21、催化劑層等與上述第1實(shí)施方式同樣地形成。

作為第1孔部40的開孔徑，較小的開孔徑使壓力均勻化因而優(yōu)選，但因阻礙物質(zhì)擴(kuò)散而需要具有某種程度的尺寸，設(shè)定為正方形時的開口的一邊優(yōu)選為0.1～2mm，更優(yōu)選為0.3～1mm。作為開口可采用正方形、長方形、菱形、圓形、橢圓等多種形狀，但作為開口面積與上述正方形的開口面積相同，優(yōu)選為0.01～4mm²。開口面積更優(yōu)選為0.1mm²～1.5mm²。進(jìn)一步優(yōu)選為0.2mm²～1mm²。開口面積在包括開口的電極面積中所占的比例(開口率)優(yōu)選為0.05～0.5，更優(yōu)選為0.1～0.4，進(jìn)一步優(yōu)選為0.15～0.3。如果開口率過小則除氣變得困難。如果開口率過大則阻礙電極反應(yīng)。

再者，第1孔部40并不限定于矩形狀，也可以設(shè)定為其它形狀。第1孔部40并不局限于規(guī)則地排列形成，也可以任意地排列形成。另外，并不局限于所有第1孔部40與第2孔部42連通的構(gòu)成，也可以包含不與第2孔部42連通的第1孔部。即，也可以有不與陽極室16連通的第1孔部40。例如，第1孔部40可以是從電極的一端附近延伸到另一端附近的長方形，其中也可以具有一定間隔地配置與第2孔部42連通的多個開口部分。此外，也可以形成只有第1孔部40的孔的一部分與第2孔部連通的構(gòu)成。不與第2孔部連通的第1孔部具有使電極面積增大的效果。

在多個第1孔部40內(nèi)，開口面積為0.01mm²～4mm²的第1孔部優(yōu)選為全部第1孔部的85％以上，更優(yōu)選為90％以上，進(jìn)一步優(yōu)選為95％以上。

第2孔部42的開口也可采用正方形、長方形、菱形、圓形、橢圓等多種形狀。作為第2孔部42的開孔徑，較大的開孔徑便于除氣因而優(yōu)選，但因電阻增大而不能太大。如果為正方形的開口則一邊優(yōu)選為1～40mm，更優(yōu)選為2～20mm。作為開口可采用正方形、長方形、菱形、圓形、橢圓等多種形狀，但作為開口面積與上述正方形的開口面積相同，優(yōu)選為1mm²～1600mm²。第2孔部42的開口面積更優(yōu)選為4mm²～900mm²，進(jìn)一步優(yōu)選為9mm²～400mm²。也可如長方形及橢圓那樣形成向一方向延長，從電極的一端連接到另一端這樣的開口。

含有無機(jī)氧化物的多孔質(zhì)膜24形成于第1電極20的第1表面21a上，覆蓋第1表面21a的整面及第1孔部40。該多孔質(zhì)膜24使用與上述第1實(shí)施方式同樣的多孔質(zhì)膜。

如圖6～圖8所示的那樣，根據(jù)第2實(shí)施方式，第2電極(對置電極)22與第1電極20同樣地構(gòu)成。即，第2電極22例如具有在由矩形狀金屬板構(gòu)成的基材23上形成多個貫通孔的多孔結(jié)構(gòu)?；?3具有第1表面23a及與第1表面23a大致平行地相對的第2表面23b。第1表面23a與多孔質(zhì)膜26相對，第2表面23b與陰極室18相對。

在基材23的第1表面23a上形成多個第1孔部44，在第1表面23a開口。此外，在第2表面23b上形成多個第2孔部46，在第2表面23b開口。為隔膜26側(cè)的第1孔部44的開孔徑小于第2孔部46的開口，此外孔部的數(shù)量以第1孔部44多于第2孔部46的方式形成。第1孔部44的深度以小于第2孔部46的深度的方式形成。

多個、例如9個第1孔部44與1個第2孔部46相對地設(shè)置。這9個第1孔部44分別與第2孔部46連通，與第2孔部46一同形成貫通基材23的貫通孔。將相鄰的第1孔部44間的間隔設(shè)定成小于第2孔部46間的間隔。由此，第1表面23a中的第1孔部44的數(shù)量密度充分大于第2表面23b中的第2孔部46的數(shù)量密度。

通過以在按上述構(gòu)成的第1電極20與第2電極22之間夾著多孔隔膜24的狀態(tài)對它們進(jìn)行加壓，使第1電極20、多孔質(zhì)膜24、第2電極22相接，可得到電極單元12。本實(shí)施方式的電解裝置10優(yōu)選對含有氯離子的電解質(zhì)進(jìn)行電解。

對上述構(gòu)成的第1電極20及多孔質(zhì)膜24的制造方法的一個例子進(jìn)行說明。第1電極20例如可通過采用掩模的蝕刻法來制作。如圖9(a)、(b)所示的那樣，準(zhǔn)備1片平坦的基材21，在基材21的第1表面21a及第2表面21b上涂布抗蝕膜50a、50b。如圖9(c)所示的那樣，采用未圖示的光學(xué)掩模使抗蝕膜50a、50b曝光，分別制作蝕刻用的掩模52a、52b。如圖9(d)所示的那樣，通過經(jīng)由這些掩模52a、52b，利用溶液對基材21的第1表面21a及第2表面21b進(jìn)行濕法蝕刻，形成多個第1孔部40及多個第2孔部42。然后，通過除去掩模52a、52b，得到第1電極20。

可根據(jù)基材21的材質(zhì)及蝕刻條件，控制第1及第2孔部40、42的錐面或彎曲面的形狀。第1孔部40的深度為T2，第2孔部42的深度為T3，如前所述，以達(dá)到T2<T3的方式形成第1及第2孔部。再者，在蝕刻中，也可以同時對基材21的兩面進(jìn)行蝕刻，或者也可以逐面地進(jìn)行蝕刻。蝕刻的種類并不局限于濕法蝕刻，也可以采用干法蝕刻等。此外，并不局限于蝕刻，通過采用擴(kuò)張法、沖孔法或激光及精密切削等的加工也能制造第1電極20。

接著，在第1電極20的第1表面21a上形成多孔質(zhì)膜24。首先，如圖9(e)所示的那樣，將含有無機(jī)氧化物粒子及/或無機(jī)氧化物前體的溶液涂布在第1表面21a上，制作前處理膜24c。接著，如圖9(f)所示的那樣，對前處理膜24c進(jìn)行燒結(jié)，制作具有多孔的多孔質(zhì)膜24。

作為制作含有無機(jī)氧化物前體的溶液的方法，例如，將金屬的醇鹽溶解于乙醇中，為制作多孔質(zhì)結(jié)構(gòu)而添加甘油等高沸點(diǎn)的溶劑，或者混合燒結(jié)時通過氧化容易成為二氧化碳?xì)怏w的脂肪酸等有機(jī)物，制作溶液。此外，作為溶液，為了覆蓋電極的多孔，優(yōu)選通過添加少量的水使金屬醇鹽部分地水解，從而使粘度上升?；蛘?，也可以涂布含有無機(jī)氧化物粒子的分散液。此外也可以將它們組合。

作為涂布含有無機(jī)氧化物粒子及/或無機(jī)氧化物前體的溶液的方法，為了簡便而優(yōu)選毛刷涂布及噴涂等簡便而優(yōu)選。在通過對前處理膜24c進(jìn)行燒結(jié)來制作多孔的工序中，燒結(jié)溫度優(yōu)選為150～600℃的范圍。

在上述的多孔質(zhì)膜24的制造工序中，如圖10(a)所示的那樣，在制作前處理膜之前，預(yù)先用有機(jī)物55覆蓋第1電極20的第1孔部40及第2孔部42，然后，如圖10(b)所示的那樣，也可以在第1電極20的第1表面21a上形成前處理膜24c。接著，如圖10(c)所示的那樣，在將有機(jī)物55除去后，對前處理膜24c進(jìn)行燒成，形成多孔質(zhì)膜24。或者也可以以殘留有機(jī)物55的原狀進(jìn)行燒成。

通過規(guī)定為這樣的制造工序，在涂布含有無機(jī)氧化物粒子及/或無機(jī)氧化物前體的溶液時，能夠確實(shí)覆蓋電極的貫通孔，而且能夠使無機(jī)氧化物的膜厚固定而平坦化。

在第2實(shí)施方式中，電極單元12及電解裝置10的其它構(gòu)成與上述第1實(shí)施方式相同。根據(jù)第2實(shí)施方式，與上述第1實(shí)施方式同樣，可得到能長期間維持電解性能的長壽命的電極單元及具備該電極單元的電解裝置、電極的制造方法。

根據(jù)第2實(shí)施方式，在第1電極20中，通過使形成于多孔質(zhì)膜24側(cè)的第1表面21a上的第1孔部40的孔徑小于第2孔部42的孔徑，增加孔部的數(shù)量密度，能夠降低從第1電極20側(cè)作用于多孔質(zhì)膜24的應(yīng)力的集中。通過將多孔質(zhì)膜24設(shè)為連續(xù)的膜，與第1電極20的第1表面21a整面抵接，能夠用多孔質(zhì)膜24覆蓋第1電極20的孔部，容易使第1電極20和隔膜26的距離在整面上保持均等。即，可防止多孔質(zhì)膜24的膜厚產(chǎn)生分布，可均勻地維持多孔質(zhì)膜24的膜厚。由此，可穩(wěn)定且均勻地進(jìn)行電解反應(yīng)，能夠謀求提高電解裝置的反應(yīng)效率及防止電解質(zhì)膜劣化。

圖11示出第3變形例涉及的電極單元。如該圖所示的那樣，在上述第2實(shí)施方式中，電極單元12也可以具備使離子及液體中的至少一方透過的隔膜26。隔膜26例如形成為與第1電極20大致同等尺寸的矩形狀，夾持在多孔質(zhì)膜24與第2電極22的第1表面23a之間。隔膜26與多孔質(zhì)膜24密合，并且與第2電極22的第1表面23a的整面密合。作為隔膜26，可使用與第1變形例中所示的隔膜同樣的隔膜。

(第3實(shí)施方式)

圖12是表示第3實(shí)施方式涉及的電解裝置的剖視圖。在第3實(shí)施方式中，電解裝置10的電解槽11作為具有單一的電解室17的1室型的電解槽而構(gòu)成。電極單元12配置在電解室17內(nèi)。也可以在電解室17上連接用于從外部供給、排出電解液的配管及泵等。

在1室型的電解槽11中，電極單元12的第2電極(對置電極)22與第1電極20同樣，優(yōu)選形成多孔結(jié)構(gòu)。通過形成多孔結(jié)構(gòu)，可增加電極面積。

(第4實(shí)施方式)

圖13是表示第4實(shí)施方式涉及的電解裝置的剖視圖。

如圖13所示的那樣，電解裝置10具備3室型的電解槽11及電極單元12。電解槽11形成扁平的矩形箱狀，其內(nèi)部通過隔壁14及電極單元12被分隔成陽極室16、陰極室18和形成于電極間的中間室19這3室。

電極單元12具有：位于陽極室16內(nèi)的第1電極(陽極)20、位于陰極室18內(nèi)的第2電極(對置電極、陰極)22、形成于第1電極20的第1表面21a上的多孔質(zhì)膜24、和形成于第2電極22的第1表面23a上的多孔質(zhì)膜27。第1電極20及第2電極22隔著間隙地彼此平行地相對，在這些多孔質(zhì)膜24、24b間形成有保持電解液的中間室(電解液室)19。也可以在中間室19內(nèi)設(shè)置保持電解液的保持體25。第1電極20及第2電極22通過具有絕緣性的多個橋60相互連接。

電解裝置10具備：用于對電極單元12的第1及第2電極20、22施加電壓的電源30、電流表32、電壓表34及控制它們的控制裝置36。也可以在陽極室16、陰極室18中設(shè)置液體流路。也可以在陽極室16、陰極室18上連接用于從外部供給、排出液體的配管及泵等。此外，根據(jù)情況，也可以在電極單元12與陽極室16或陰極室18之間設(shè)置多孔質(zhì)的間隔物。

在電極單元12中，第1電極20及第2電極22構(gòu)成為與上述第2實(shí)施方式同樣的多孔結(jié)構(gòu)。連續(xù)的多孔質(zhì)膜24例如形成為與第1電極20大致同等尺寸的矩形狀，與第1表面21a的整面相對。連續(xù)的多孔質(zhì)膜27形成為與第2電極22大致同等尺寸的矩形狀，與第1表面23a的整面相對。作為這些多孔質(zhì)膜24、27，可使用與上述第1實(shí)施方式同樣的多孔質(zhì)膜，可使用多種材質(zhì)的多孔質(zhì)膜。

多孔質(zhì)膜24、27只要是平面內(nèi)或立體上具有不規(guī)則的孔的無機(jī)氧化物膜，也能兼作隔膜。多孔質(zhì)膜24、27也可以使用孔徑不同的多個多孔質(zhì)膜的層疊膜。

即使在按以上構(gòu)成的第4實(shí)施方式中，也能得到與上述第1實(shí)施方式同樣的作用效果，可得到反應(yīng)效率高、長壽命的電極單元及電解裝置。

圖14示出第4變形例涉及的電極單元。如該圖所示的那樣，電極單元12也可以具備使離子及液體中的至少一方透過的隔膜26a、26b。

隔膜26a例如形成為與第1電極20大致同等尺寸的矩形狀，與第1電極20的第1表面21a相對。在第1電極20的第1表面21a與隔膜26a之間夾持多孔質(zhì)膜24，與第1電極20及隔膜26a密合。

隔膜26b例如形成為與第2電極22大致同等尺寸的矩形狀，與第2電極22的第1表面23a相對。在第2電極22的第1表面23a與隔膜26b之間夾持多孔質(zhì)膜27，與第2電極22及隔膜26b密合。

作為隔膜26a、26b，可使用多種電解質(zhì)膜及具有納米孔的多孔質(zhì)膜。作為電解質(zhì)膜，可使用高分子電解質(zhì)膜，例如陽離子交換固體高分子電解質(zhì)膜，具體可使用陽離子交換性的膜或陰離子交換性的膜、或者烴系的膜。作為陽離子交換性的膜，可列舉出NAFION(EI杜邦公司：商標(biāo))112、115、117、Flemion(旭硝子株式會社：商標(biāo))、ACIPLEX(旭化成株式會社：商標(biāo))、Gore-Select(W.L.Gore&Associates,公司：商標(biāo))。作為陰離子交換性的膜，可列舉出Tokuyama株式會社制造的A201等。作為具有納米孔的多孔質(zhì)膜，能夠使用多孔質(zhì)玻璃、多孔質(zhì)氧化鋁、多孔質(zhì)氧化鈦等多孔質(zhì)陶瓷、多孔質(zhì)聚乙烯、多孔質(zhì)丙烯、多孔質(zhì)特氟隆等多孔質(zhì)聚合物等。

接著，對各種實(shí)施例及比較例進(jìn)行說明。

(實(shí)施例1)

電極基材21使用板厚T1為0.5mm的平坦的鈦板，通過對該鈦板進(jìn)行圖9所示的蝕刻，制作圖6及圖7所示的電極20。電極內(nèi)，包含小孔徑的第1孔部40的區(qū)域的厚度(第1孔部的深度)T2為0.15mm，包含大孔徑的第2孔部42的區(qū)域的厚度(第2孔部的深度)T3為0.35mm。第1孔部40設(shè)為正方形，其一邊長R1為0.57mm，第2孔部42設(shè)為正方形，正方形的頂點(diǎn)帶圓，但通過外插入直線部而得到的正方形的一邊長R2為2mm。形成于相鄰的第1孔部40間的線狀部的寬度W1為0.1mm，形成于相鄰的第2孔部42間的寬幅的線狀部的寬度W2為1.0mm。

將該被蝕刻的電極基材21在10wt％草酸水溶液中在80℃處理1小時。在氯化銥(IrCl₃·nH₂O)中以達(dá)到0.25M(Ir)的方式加入1-丁醇，將調(diào)整好的溶液涂布在電極基材21的第1表面21a上，然后進(jìn)行干燥、燒成。在此種情況下，在80℃將干燥進(jìn)行10分鐘，在450℃將燒成進(jìn)行10分鐘。將如此的涂布、干燥、燒成重復(fù)5次，將得到的電極基材切裁成電極反應(yīng)面積為3cm×4cm的尺寸，作為第1電極(陽極)20。

在冰浴下向四異丙氧基鈦(IV)中加入乙醇及二乙醇胺，一邊攪拌一邊滴加乙醇混合水，制作溶膠。通過熱處理使薄膜多孔質(zhì)化，將增加溶膠粘性的聚乙二醇(分子量5000)添加在回到室溫的溶膠中，用毛刷涂覆在電極20的第1表面21a上。將涂覆的膜在500℃燒成7分鐘。將涂覆和燒成重復(fù)3次后，在500℃燒成1小時，得到由氧化鈦構(gòu)成的多孔質(zhì)膜24。

在上述電極制作中，替代制作氧化銥而通過濺射鉑來形成第2電極(對置電極、陰極)22。而且，與上述同樣地制作由氧化鈦膜形成的多孔質(zhì)膜27。

使用這些第1電極20及第2電極22來制作圖13所示的電極單元12。作為保持電解液的保持體25，使用厚度為5mm的多孔質(zhì)聚苯乙烯。使用有機(jī)硅密封劑及螺釘，將這些第1及第2電極、多孔質(zhì)膜、隔壁、多孔質(zhì)聚苯乙烯重合固定，作為電極單元12。采用該電極單元12制作圖13所示的電解裝置10。

電解槽11的陽極室16及陰極室18分別由形成有直的流路的氯乙烯制容器形成。設(shè)置有控制裝置36、電源30、電壓表34、電流表32。將用于向陽極室16及陰極室18供水的配管和泵與電解槽11連接，將用于向電極單元12的保持體(多孔質(zhì)聚苯乙烯)25循環(huán)供給飽和食鹽水的飽和食鹽水罐和配管、泵與電極單元連接。

采用電解裝置10，以電壓4V、電流1.5A進(jìn)行電解，在第1電極(陽極)20側(cè)生成次氯酸水，在第2電極(陰極)22側(cè)生成氫氧化鈉水。即使在連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)1000小時后，也幾乎沒有發(fā)現(xiàn)電壓上升及產(chǎn)物濃度的變化，能夠進(jìn)行穩(wěn)定的電解處理。

(實(shí)施例2)

除了作為隔膜26a使用陰離子交換膜即Tokuyama制的A201，作為隔膜26b將Nafion117分別設(shè)在多孔質(zhì)膜24、27與保持電解液的保持體25之間以外，與實(shí)施例1同樣地制作電解裝置10。

采用該電解裝置10，以電壓5.2V、電流1.5A進(jìn)行電解，在第1電極(陽極)20側(cè)制造次氯酸水，在第2電極(陰極)22側(cè)制造氫氧化鈉水。實(shí)施例2中，即使在與實(shí)施例1相比含在次氯酸水中的氯化鈉的濃度減小的1000小時連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)后，也幾乎沒有發(fā)現(xiàn)電壓上升及產(chǎn)物濃度的變化，是穩(wěn)定的。

(實(shí)施例3)

除了替代四異丙氧基鈦(IV)而使用四乙氧基硅烷以外，與實(shí)施例1同樣地制作電解裝置10。

采用該電解裝置10，以電壓4.3V、電流1.5A進(jìn)行電解，在第1電極(陽極)20側(cè)生成次氯酸水，在第2電極(陰極)22側(cè)生成氫氧化鈉水。即使在1000小時連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)后，也幾乎沒有發(fā)現(xiàn)電壓上升及產(chǎn)物濃度的變化，可進(jìn)行穩(wěn)定的電解處理。

(實(shí)施例4)

除了替代四異丙氧基鈦(IV)而使用三異丙氧基鋁以外，與實(shí)施例1同樣地制作電解裝置10。

采用該電解裝置10，以電壓4.0V、電流1.5A進(jìn)行電解，在第1電極(陽極)20側(cè)生成次氯酸水，在第2電極(陰極)22側(cè)生成氫氧化鈉水。即使在1000小時連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)后，也幾乎沒有發(fā)現(xiàn)電壓上升及產(chǎn)物濃度的變化，可進(jìn)行穩(wěn)定的電解處理。

(實(shí)施例5)

除了替代四異丙氧基鈦(IV)而使用四異丙氧基鋯(IV)以外，與實(shí)施例1同樣地制作電解裝置10。

采用該電解裝置10，以電壓4.2V、電流1.5A進(jìn)行電解，在第1電極(陽極)20側(cè)生成次氯酸水，在第2電極(陰極)22側(cè)生成氫氧化鈉水。即使在1000小時連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)后，也幾乎沒有發(fā)現(xiàn)電壓上升及產(chǎn)物濃度的變化，可進(jìn)行穩(wěn)定的電解處理。

(實(shí)施例6)

與實(shí)施例1同樣地制作第1電極及第2電極。在第1電極20上與實(shí)施例1同樣地制作由氧化鈦形成的多孔質(zhì)膜24。用有機(jī)硅密封劑及螺釘將它們重疊，作為電極單元12。

使用該電極單元12制作圖12所示的電解裝置10。設(shè)置控制裝置36、電源30、電壓表34、電流表32，在電解室17中設(shè)置用于供給食鹽水的配管和泵。采用該電解裝置10，以電壓3.7V、電流1.5A進(jìn)行電解，制造次氯酸鈉水。即使在1000小時連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)后，也幾乎沒有發(fā)現(xiàn)電壓上升及產(chǎn)物濃度的變化，可進(jìn)行穩(wěn)定的電解處理。

(實(shí)施例7)

與實(shí)施例1同樣地制作第1電極20及第2電極22。通過將PMMA的醋酸乙酯溶液旋涂在第1電極20的第2表面21b上，用PMMA填埋好電極的第2孔部42、46。通過絲網(wǎng)印刷在第1電極20的第1表面21a上涂布粒徑為50nm的氧化鈦納米粒子的水分散液。在100℃預(yù)燒結(jié)后，通過醋酸乙酯將PMMA除去。然后在450℃燒成后，放入水中，滴加四氯化鈦。在室溫下放置5小時后，進(jìn)行水洗，在450℃燒成，由此得到由氧化鈦構(gòu)成的多孔質(zhì)膜24。

在上述電極制作中代替制作氧化銥而通過濺射鉑來形成第2電極(陰極)22。而且與上述同樣地制作由氧化鈦膜構(gòu)成的多孔質(zhì)膜27。

使用這些第1及第2電極20、22來制作圖13所示的電極單元12。作為保持電解液的保持體25，使用厚度為5mm的多孔質(zhì)聚苯乙烯。使用有機(jī)硅密封劑及螺釘，將這些第1及第2電極、多孔質(zhì)膜、隔壁、多孔質(zhì)聚苯乙烯重合固定，作為電極單元12。采用該電極單元12制作圖13所示的電解裝置10。

電解槽11的陽極室16及陰極室18分別由形成有直的流路的氯乙烯制容器形成。設(shè)置有控制裝置36、電源30、電壓表34、電流表32。將用于向陽極室16及陰極室18供給自來水的配管和泵與電解槽11連接，將用于向電極單元12的保持體(多孔質(zhì)聚苯乙烯)25循環(huán)供給飽和食鹽水的飽和食鹽水罐和配管、泵與電極單元連接。

采用電解裝置10，以電壓4V、電流1.5A進(jìn)行電解，在第1電極(陽極)20側(cè)生成次氯酸水，在第2電極(陰極)22側(cè)生成氫氧化鈉水。即使在1000小時連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)后，也幾乎沒有發(fā)現(xiàn)電壓上升及產(chǎn)物濃度的變化，能夠進(jìn)行穩(wěn)定的電解處理。

(實(shí)施例8)

與實(shí)施例1同樣地制作第1電極及第2電極。在由聚偏氯乙烯纖維構(gòu)成的厚度為200μm的布中，將粒徑為50nm的氧化鈦納米粒子的水分散液浸漬涂布在第1電極的第1表面上。在150℃燒成后，放入水中，滴加四氯化鈦。在室溫下放置5小時后，進(jìn)行水洗，然后在150℃燒成，由此得到含有氧化鈦的多孔質(zhì)膜24。

在上述電極制作中代替制作氧化銥而通過濺射鉑來形成第2電極(陰極)22。而且，與上述同樣地制作包含氧化鈦膜的多孔質(zhì)膜27。

使用這些第1電極及第2電極來制作圖14所示的電極單元12。作為隔膜26a使用陰離子交換膜即Tokuyama制造的A201，作為隔膜26b使用Nafion117。作為保持電解液的保持體25，使用厚度為5mm的多孔質(zhì)聚苯乙烯。用有機(jī)硅密封劑及螺釘將它們重疊接合，作為電極單元12。采用該電極單元12制作電解裝置。

電解槽11的陽極室16及陰極室18分別由形成有直的流路的氯乙烯制容器形成。設(shè)置有控制裝置36、電源30、電壓表34、電流表32。將用于向陽極室16及陰極室18供給自來水的配管和泵與電解槽11連接，將用于向電極單元12的保持體(多孔質(zhì)聚苯乙烯)25循環(huán)供給飽和食鹽水的飽和食鹽水罐和配管、泵與電極單元連接。

采用該電解裝置10，以電壓5.5V、電流1.5A進(jìn)行電解，在第1電極(陽極)20側(cè)生成次氯酸水，在第2電極(陰極)22側(cè)生成氫氧化鈉水。即使在1000小時連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)后，也幾乎沒有發(fā)現(xiàn)電壓上升及產(chǎn)物濃度的變化，能夠進(jìn)行穩(wěn)定的電解處理。

(實(shí)施例9)

與實(shí)施例1同樣地制作第1電極及第2電極。將親水性的特氟隆制過濾器放入水中，滴加四氯化鈦。在50℃放置2小時后，進(jìn)行水洗，然后在250℃燒成，由此得到含有氧化鈦的多孔質(zhì)膜24。

在上述電極制作中代替制作氧化銥而通過濺射鉑來形成第2電極(陰極)22。而且與上述同樣地制作含有氧化鈦的多孔質(zhì)膜27。

使用這些第1電極及第2電極來制作圖14所示的電極單元12。作為隔膜26a使用陰離子交換膜即Tokuyama制的A201，作為隔膜26b使用Nafion117。作為保持電解液的保持體25，使用厚度為5mm的多孔質(zhì)聚苯乙烯。用有機(jī)硅密封劑及螺釘將它們重疊接合，作為電極單元12。使用該電極單元12制作電解裝置。

電解槽11的陽極室16及陰極室18分別由形成有直的流路的氯乙烯制容器形成。設(shè)置有控制裝置36、電源30、電壓表34、電流表32。將用于向陽極室16及陰極室18供給自來水的配管和泵與電解槽11連接，將用于向電極單元12的保持體(多孔質(zhì)聚苯乙烯)25循環(huán)供給飽和食鹽水的飽和食鹽水罐和配管、泵與電極單元連接。

采用該電解裝置10，以電壓5.7V、電流1.5A進(jìn)行電解，在第1電極(陽極)20側(cè)生成次氯酸水，在第2電極(陰極)22側(cè)生成氫氧化鈉水。即使在1000小時連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)后，也幾乎沒有發(fā)現(xiàn)電壓上升及產(chǎn)物濃度的變化，能夠進(jìn)行穩(wěn)定的電解處理。

(實(shí)施例10)

電極基材21使用板厚T1為0.5mm的平坦的鈦板，通過對該鈦板進(jìn)行圖9所示的蝕刻，制作電極。電極內(nèi)，包含小孔徑的第1孔部40的區(qū)域的厚度(第1孔部的深度)T2為0.15mm，包含大孔徑的第2孔部42的區(qū)域的厚度(第2孔部的深度)T3為0.35mm。第1孔部40設(shè)為菱形，長的對角線設(shè)為0.69mm，短的對角線設(shè)為0.4mm。第2孔部42設(shè)為菱形，長的對角線設(shè)為6.1mm，短的對角線設(shè)為3.5mm。形成于相鄰的第1孔部40間的線狀部的寬度W1為0.15mm，形成于相鄰的第2孔部42間的寬幅的線狀部的寬度W2為1mm。其它構(gòu)成與實(shí)施例1相同地設(shè)定，制作電極單元12及電解裝置10。

采用該電解裝置10，以電壓5.3V、電流1.5A進(jìn)行電解，在陽極20側(cè)生成次氯酸水，在陰極22側(cè)生成氫氧化鈉水。即使在1000小時連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)后，也幾乎沒有發(fā)現(xiàn)電壓上升及產(chǎn)物濃度的變化，可進(jìn)行穩(wěn)定的電解處理。

(比較例1)

除了代替使用連續(xù)的無機(jī)多孔質(zhì)膜，而使用多孔質(zhì)聚苯乙烯膜以外，與實(shí)施例1同樣地制作電解裝置。采用該電解裝置，以電壓4V、電流1.5A進(jìn)行電解，在陽極側(cè)生成次氯酸水，在陰極側(cè)生成氫氧化鈉水。在1000小時連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)后，發(fā)現(xiàn)電壓大幅度上升及產(chǎn)物濃度下降，缺乏長期穩(wěn)定性。

(比較例2)

除了不用PMMA涂覆以外，與實(shí)施例7同樣地制作電極單元及電解裝置。該電極單元沒有用無機(jī)多孔質(zhì)膜覆蓋貫通孔。

采用該裝置，以電壓3.5V、電流1.5A進(jìn)行電解，在陽極側(cè)生成次氯酸水，在陰極側(cè)生成氫氧化鈉水。次氯酸水中含有非常多的鹽。

本發(fā)明并不限定于上述實(shí)施方式原狀，在實(shí)施階段可通過在不脫離其主旨的范圍內(nèi)對構(gòu)成要素進(jìn)行變形來具體化。此外，通過上述實(shí)施方式中公開的多個構(gòu)成要素的適宜的組合，可形成多種發(fā)明。例如，也可以從實(shí)施方式中示出的全部構(gòu)成要素中刪除幾個構(gòu)成要素。另外，也可以將不同的實(shí)施方式涉及的構(gòu)成要素適宜地組合。

例如，第1電極及第2電極并不限定于矩形狀，也可選擇其它多種形狀。第1電極的第1孔部及第2孔部并不限定于矩形狀，也可以形成圓形、橢圓形等其它多種形狀。各構(gòu)成部件的材料并不限定于上述的實(shí)施方式及實(shí)施例，也可以適宜選擇其它材料。電極裝置的電解槽并不限定于1～3室型的電解槽，可應(yīng)用于采用電極的所有電解槽。電解質(zhì)及產(chǎn)物也并不限定于鹽及次氯酸，也可以向各式各樣的電解質(zhì)及產(chǎn)物擴(kuò)展。