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参照電極として導電性ダイヤモンド電極を有する三極電極、装置及び、電気化学的測定方法

発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

ある実施形態において、本発明は、の問題を少なくとも部分的に解決する、電気化学的測定に使用することのできる三極電極、装置、及びこれらを用いた測定法を提供することを目的とする。別の実施形態において、本発明は、電気化学的な方法を用いたオゾン水濃度の測定方法及び装置を提供することを課題とする。さらなる実施形態において、本発明は、電気化学的な方法を用いた尿酸の測定方法及び装置を提供することを課題とする。さらなる実施形態において、本発明は、電気化学的な方法を用いたpHの測定方法及び装置を提供することを課題とする。さらなる実施形態において、本発明は、電気化学的な方法を用いた塩素の測定方法及び装置を提供することを課題とする。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

本発明者らは、の問題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、従来使用されているような、白金製の対電極、銀／塩化銀参照電極を用いることなく、作用電極・対電極・参照電極の3電極を導電性ダイヤモンド電極で構成し、無電解質のオゾン水に含まれるオゾン濃度を測定したところ、驚くべきことに無電解質のオゾン水濃度を高精度に測定することができることを見出し、これを一実施形態として包含する本発明を完成した。さらに・・・　続きを知財ポータルサイト IP Force にログインして見る

発明の効果[発明の詳細な説明]から抜粋

本発明によれば、銀／塩化銀参照電極のような煩雑な構成の参照電極を用いることなく、種々の用途に使用可能な三極電極が得られる。また、ある実施形態において、例えば無電解質のオゾン水濃度を高精度に測定することが可能となる。また、ある実施形態において、例えば尿酸を高精度に測定することができる。また、ある実施形態において、例えば溶液pHを高精度に測定することができる。また、ある実施形態において、例えば塩素を高精度に測定することができる。

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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋

【図1】 作用電極及び対電極をBDD電極とし、参照電極をAg/AgCl電極として、オゾン水についてリニアスイープボルタンメトリー（LSV）を行った結果を示す。
【図2】 図１の結果に基づき+0.15Vにおける限界電流値と、吸光度法により測定したオゾン濃度との関係をプロットしたものである。横軸はオゾン（O3）濃度（ppm）、縦軸は電流密度である。
【図3】 作用電極をBDD電極とし、対電極をPt電極とし、参照電極をAg/AgCl電極又はBDD電極として、0.1M KCl溶液中における1mMフェリシアン化カリウムのCVを示す。走査速度は0.1V/secとした。
【図4】 オゾン水濃度測定を行った実験系の模式図である。
【図5】 作用電極及び対電極をBDD電極とし、参照電極をBDD電極として、オゾン水についてLSVを行った結果を示す。
【図6】 図５の結果に基づき-0.7Vにおける限界電流値と、吸光度法により測定したオゾン濃度との関係をプロットしたものである。横軸はオゾン（O3）濃度（ppm）、縦軸は電流密度である。
【図7】 作用電極及び対電極をBDD電極とし、参照電極をSUS316電極として、オゾン水についてLSVを行った結果を示す。
【図8】 図７の結果に基づき-0.7Vにおける限界電流値と、吸光度法により測定したオゾン濃度との関係をプロットしたものである。横軸はオゾン（O3）濃度（ppm）、縦軸は電流密度である。
【図9】 作用電極、対電極、及び参照電極がBDDである平板電極の模式図である。
【図10】 平板電極の各構成を具体的に示した写真である。白い板はセラミック基板である。右側に３つある部材がホウ素ドープダイヤモンド電極(BDD電極)である。これらは、シリコン基板上に成膜したBDD電極である。中央にピンヘッダを配置した。また左にケーブル付き端子を配置した。
【図11】 組み立てた平板電極の写真である。
【図12】 組み立てた平板電極の写真である。
【図13】 作用電極、対電極及び参照電極のいずれもがBDDである平板型の三極電極を使用して、オゾン水についてLSVを行った結果を示す。
【図14】 図１３の結果に基づき-0.7Vにおける限界電流値と、吸光度法により測定したオゾン濃度との関係をプロットしたものである。横軸はオゾン（O3）濃度（ppm）、縦軸は電流密度である。
【図15】 BDD三極電極を用いて、尿酸溶液について、CV測定を行った結果を示す。
【図16】 図１５の結果に基づき+0.75Vにおける電流密度と、尿酸濃度とをプロットした結果を示す。横軸は尿酸濃度（μM）、縦軸は+0.75Vにおける電流密度である。
【図17】 BDD三極電極を用いて、尿酸溶液について、LSV測定を行った結果を示す。
【図18】 図１７の結果に基づき+0.58Vにおける電流密度と、尿酸濃度とをプロットした結果を示す。横軸は尿酸濃度（μM）、縦軸は+0.58Vにおける電流密度である。
【図19】 BDD三極電極を用いて、pHの異なる溶液について、クロノポテンシオメトリー（CP）法により電気化学的測定を行った結果を示す。
【図20】 CP法について、60秒後の電位とpHとをプロットした結果を示す。横軸はpH、縦軸は60秒後の電位（E vs. BDD/V）である。
【図21】 BDD三極電極を作製する手順の例を示す。１は基材（絶縁体）であり、２は導電性ダイヤモンド薄膜であり、３は溝である。
【図22】 BDD三極電極の一例を示す。
【図23】 図２２のBDD三極電極を取り付けた完全固体型三極電極構造の例を示す。
【図24】 ダイヤモンド電極９枚を同時に成膜したものである。写真は一部を分割した後のものである。
【図25】 BDD三極電極を用いて、LSVにより塩素濃度を測定した結果を示す。
【図26】 図２５の結果に基づき、-1.85Vにおける電流密度と、塩素濃度とをプロットした結果を示す。横軸は塩素濃度（ppm）、縦軸は-1.85Vにおける電流密度である。
【図27】 塩素測定に使用したBDD三極電極の写真である。WEは作用電極であり、REは参照電極であり、CEは対電極である。

代表図 図1本件の代表的な図

１ 基材 ２ 導電性ダイヤモンド薄膜 ３ 溝

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