(57)【要約】      （修正有）【課題】イオン性物質の除去率が高くかつ安定しており、工業的規模での実施が可能な通液型キャパシタ、及びその通液型キャパシタを用いた液体の処理方法を提供する。【解決手段】液中のイオンを吸着するための通液型キャパシタであって、セパレータ４を挟んで２つのイオン吸着用電極を配置してなり、少なくとも一方の前記電極が、多孔性金属箔３であることを特徴とする通液型キャパシタ、及びその運転方法。【選択図】図１
2011167643.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セパレータを挟んで２つのイオン吸着用電極を配置してなり、少なくとも一方の前記イオン吸着用電極が、多孔性金属箔であることを特徴とする通液型キャパシタ。
【請求項２】
セパレータと、イオン吸着用電極とからなる層を、少なくとも２層以上この順番で隣接させてなり、少なくとも一つの前記イオン吸着用電極が、多孔性金属箔であることを特徴とする通液型キャパシタ。
【請求項３】
表面が酸化物で被覆されている多孔性金属箔を含む、請求項１又は２に記載の通液型キャパシタ。
【請求項４】
表面が炭化物で更に被覆されている多孔性金属箔を含む、請求項１〜３のいずれかに記載の通液型キャパシタ。
【請求項５】
多孔性金属箔の金属としてアルミニウムを用いる、請求項１〜４のいずれかに記載の通液型キャパシタ。
【請求項６】
多孔性金属箔の比表面積が０．５〜５０ｍ２／ｇである、請求項１〜４のいずれかに記載の通液型キャパシタ。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の通液型キャパシタにイオン性物質を含む液体を通液しながら、太陽電池またはキャパシタのいずれかを電源として用いて電極に直流定電圧を印加することを特徴とする通液型キャパシタの運転方法。
【請求項８】
請求項１〜６のいずれかに記載の通液型キャパシタにイオン性物質を含む液体を通液しながら、電極への直流定電圧の印加と、電極間のショート又は逆方向への電圧印加とを交互に繰り返すことを特徴とする通液型キャパシタの運転方法。
【請求項９】
請求項１〜６のいずれかに記載の通液型キャパシタにイオン性物質を含む液体を通液しながら、電極への直流定電圧の印加と、印加された電圧の外部装置への利用とを交互に繰り返すことを特徴とする通液型キャパシタの運転方法。
【請求項１０】
電源として用いるキャパシタが、請求項１〜６のいずれかに記載の通液型キャパシタである、請求項７に記載の方法。
【請求項１１】
外部装置が請求項１〜６のいずれかに記載の通液型キャパシタである、請求項９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液中のイオンの吸着に有用な通液型キャパシタに関する。また、本発明は、通液型キャパシタを用いて、イオン性物質を含む液体を処理する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電気二重層キャパシタを用い、静電力を利用してイオン性物質を含む水中からそのイオン性物質を除去する方法が知られている。
たとえば、特許文献１には、液体の精製を目的とする定電荷クロマトグラフ用カラムに用いる通液型キャパシタであって、導電性支持層、高表面積導電性層、及び非導電性多孔質のスペーサ層からなる構造を、複数回スパイラル状に巻回した通液型キャパシタが開示されている。また、特許文献１には、このキャパシタをたとえば塩化ナトリウム等のイオン性物質を含む水の精製に用いることも開示されている。
【０００３】
特許文献２には、特許文献１同様の構成である、導電性支持層、高表面積導電性層、及び非導電性多孔質のスペーサ層からなる構造を、複数回積層した板形状の通液型キャパシタが開示されている。
【０００４】
特許文献３には、通液型キャパシタにおいて電極に導電性繊維を用いることが開示されており、特許文献４には、イオンを捕捉するために用いることの出来るイオン交換材が、特許文献５には、電極として用いることの出来る炭素材が、それぞれ開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第５１９２４３２号公報
【特許文献２】特許第３３０２４４３号公報
【特許文献３】特許第３９８８４８７号公報
【特許文献４】特許第３８９３７４０号公報
【特許文献５】特開平１０−０９９８６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１および特許文献２に示された通液型キャパシタは、イオンを吸着するために比表面積が高い材料を電極上に設置するため、電気抵抗が大きく、吸着性能を十分に発揮できないことや、静電引力が不足し、吸着したイオンの再拡散を起こすことなどの問題点があった。特許文献３に記載の電極に導電性繊維を用いる方法では、導電性繊維を電極上に設置しなければならないことは同じであり、抵抗部分が大きく、さらに導電性繊維の嵩密度が低いために、吸着装置の寸法が大きくなるという問題点を有している。特許文献４に記載のイオン交換材を用いる方法では、イオン交換基の量が少なく、吸着と再生を繰り返す必要があることに加え、イオン交換体中のイオン交換官能基の耐久性が低いために、分解物が処理液中に拡散することを防止できない問題点がある。更に、特許文献５に記載の炭素材を電極に用いる方法では、特許文献１〜３のように電極上に吸着層を設置する必要がなく、接着層による電気抵抗が無いため、電力効率の低下が抑制され、また、電極材料そのものの安定性も高いけれども、一方で、比表面積が小さく、イオン吸着量が少ないため、低濃度のイオンを吸着する目的にのみ適用可能であり、汎用性が低いといった問題点を有している。
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明は、イオン性物質の除去率が高くかつ安定しており、工業的規模での実施が可能な通液型キャパシタを提供すること、およびその通液型キャパシタを用いた液体の処理方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、セパレータを挟んで２つのイオン吸着用電極を配置してなり、少なくとも一方の前記イオン吸着用電極が、多孔性金属箔であることを特徴とする通液型キャパシタを提供する。
【０００９】
本発明は、本発明の通液型キャパシタにイオン性物質を含む液体を通液しながら、電極への直流定電圧の印加と、電極間のショートまたは逆方向への電圧印加とを交互に繰り返すことを特徴とする通液型キャパシタの運転方法もまた提供する。
【００１０】
上述のように、本発明の通液型セパレータは、少なくとも２つの電極の間にセパレータを挟んだ構造を有するが、更にその両側にセパレータを有する、「セパレータ／電極／セパレータ／電極／セパレータ」といった構造の通液型キャパシタを組み立てることも可能である。また、セパレータと電極からなる積層構造を更に複数回繰り返した構造を有する通液型キャパシタを形成することも可能である。
【００１１】
通液型キャパシタの形状としては、電極を平板状に保つ平板状通液型キャパシタでも、上記の「セパレータ／電極／セパレータ／電極／セパレータ」からなる構造を巻回したものである捲回型キャパシタであっても良い。
【００１２】
本発明で使用されるセパレータの材料としては、ろ紙、多孔質高分子膜、織布、不織布など、液体の通過が容易でかつ電気絶縁性を有する多孔質で層状のものを用いることが出来る。セパレータの厚さは０．０１〜４ｍｍの範囲であり、液の通液性の確保、及び装置の小型化を考慮して、０．０２〜２ｍｍの範囲が好ましく、０．０５〜１．５ｍｍの範囲がより好ましい。
【００１３】
本発明においてイオンを吸着するために用いられる電極として、少なくとも一方に多孔性金属箔を用いる。多孔性金属箔の材質としては、通常、アルミニウム、銅、鉄、チタン、タングステン、ニッケルなどの単体または合金を使用することができる。価格、加工性の観点からは、アルミニウムの使用が好ましい。箔の厚みとしては特に限定されるものではなく、通常０．０１ｍｍ〜５ｍｍの範囲であり、加工性、及び通液型キャパシタに占める電極の割合を考慮すると、０．１ｍｍ〜３ｍｍの範囲の厚みが好ましい。
【００１４】
金属箔を多孔化して多孔性金属箔とする場合、その方法に関しても特に限定されるものではなく、切削、研磨、サンドブラストなどの物理的な方法、酸、アルカリ、電解エッチング、無電解エッチングなどの化学的方法のいずれを用いてもよい。表面積を大きくするという観点から、細孔をより緻密に形成するためには、化学的な方法が好ましく、電解エッチングによる表面積拡大の方法を用いることが好ましい。細孔は、金属箔の一方の面に形成しても、両面に形成してもよく、吸着層をより効果的に機能させるためには、一方の面から他方の面に至るまで全体的に細孔が分布することが好ましい。
【００１５】
多孔性金属箔の多孔度は、ＢＥＴ比表面積で表すことが出来る。イオン性物質の除去効率などを考慮すると、多孔性金属箔が０．５〜５０ｍ２／ｇの範囲のＢＥＴ比表面積を有することが好ましい。
【００１６】
多孔性金属箔の形状としても特に限定されるものではなく、平板状、波板状、パンチングメタル、エキスパンドメタル等、任意の形状のものを用いることができる。電極としての加工性の観点から、平板状、パンチングメタルを使用することが好ましい。多孔性金属箔への印加を容易にするため、端子(リード)を設けるのが通常である。
【００１７】
本発明では、多孔性金属箔の表面を酸化皮膜で覆うことができる。酸化皮膜で覆うことによって、多孔性金属箔の腐食を抑制することができる。酸化皮膜は、金属を酸素存在下において加熟し、表面を酸化させる方法、又は電気的に酸化させる方法を用いて形成することが好ましく、電極の強度、酸化の均質性の観点からは、電気的に酸化させる方法を用いることが好ましい。
【００１８】
酸化皮膜の厚みとしては、特に限定されるものではないが、例えば多孔性金属箔の材質としてアルミニウムを用いた場合に、アルミニウム電極上に形成されるアルミナ層が厚すぎると、アルミナ層の誘電率がさほど高くないため、絶縁性が高まることになり好ましくない。一方で、薄すぎると耐食性を確保できないため好ましくない。従って、酸化皮膜の厚さとしては、２．０μｍ以下であることが好ましく、０．１μｍ以上２．０μｍ以下、より好ましくは、０．２μｍ以上、１．０μｍ以下であることが好ましい。
【００１９】
本発明では、多孔性金属箔の表面を炭素皮膜で覆うこともできる。炭素皮膜で覆うことによって、多孔性金属箔の腐食を低減することができる。炭素皮膜は、ＣＶＤなどの方法で直接形成することもできるし、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ＦＲＰ、不飽和ポリエステル樹脂等の炭素を含有する熱硬化性樹脂を塗布し、熱処理して硬化させることもできるし、石油、石炭ピッチなどを塗布し、熱縮合させて皮膜化することもできる。生産性、経済性を考慮して、炭素を含有する熱硬化性樹脂または石油ピッチを塗布、熱処理する方法が好ましい。
【００２０】
炭素皮膜の厚みとしては、特に限定されるものではないが、多孔性金属箔電極上に形成される炭素皮膜が厚すぎると、絶縁性が高まることになり好ましくなく、薄すぎると耐食性を確保できないため好ましくない。従って、炭素皮膜の厚さとしては、２．０μｍ以下であることが好ましく、０．１μｍ以上２．０μｍ以下、より好ましくは、０．２μｍ以上、１．０μｍ以下であることが好ましい。
【００２１】
また、本発明では、上述の酸化皮膜上に更に上述の炭素皮膜を形成しても良い。
本発明では、一方の電極として多孔性金属箔を使用する場合に、もう一方の電極として活性炭電極を使用することもできる。活性炭電極としては、集電極上に高比表面積活性炭を主材とする層を配置した構成を用いることが出来る。
【００２２】
集電極としては、銅板、アルミニウム板、カーボン板、フオイル状グラファイトなどの電気良導体であって、活性炭層との緊密な接触が可能なものが用いられる。集電極の厚さは特に限定されることは無く、０．１〜０．５ｍ程度のものを用いることが好ましい。印加を容易にするため、集電極には、一般的に端子(リード)を設けるのが通常である。
【００２３】
高比表面積活性炭としては、ＢＥＴ比表面積１０００ｍ２／ｇ以上、好ましくは１５００ｍ２／ｇ以上、さらに好ましくは２０００〜２５００ｍ２／ｇの活性炭を好ましく用いることが出来る。ＢＥＴ比表面積が小さすぎると、イオン性物質を含む液体を通したときのイオン性物質の除去率が低下するために好ましくない。また、ＢＥＴ比表面積が大きすぎると導電性が低下しイオン性物質の除去性がかえって低下する傾向があるので好ましくない。
【００２４】
使用する活性炭の形状は、粉粒状、繊維状など任意である。粉粒状の場合には平板状またはシート状に成形して用い、繊維状の場合には層状に加工し、織布や不織布状として用いる。さらに、層状に加工された繊維状に粒状の活性炭を充填して用いることも出来る。粉粒状活性炭を平板状またはシート状に成形して用いることは、織布や不織布状として用いる場合に比べて、コストの点からは格段に有利である。
【００２５】
粉粒状活性炭の平板状またはシート状への成形は、たとえば、粉粒状活性炭をバインダー成分(ポリテトラフルオロエチレン、フェノール樹脂、カーボンブラック等)および／または分散媒(溶媒等)と混合して板状に成形してから、適宜熱処理することにより行われる。
【００２６】
活性炭電極厚さは、特に限定されるものではなく、通常０．１〜３ｍｍ程度、好ましくは０．２〜２ｍｍ程度で用いられる。
上記の本発明の通液型キャパシタを用いて、イオン性物質を含む液体を処理することが出来る。液体の処理としては、水の浄化、海水の淡水化、廃液の脱窒素等の精製処理だけでなく、貴金属の回収、無機塩の精製、溶存するイオン性物質の定量などイオン性物質の捕捉・回収のための処理も含まれる。液体としては、水やその他の無機系溶媒、有機系溶媒あるいはこれらの混合溶媒を媒体とするものがあげられ、血液などの生体物質であっても構わない。イオン性物質としては、金属塩、アミン塩、アンモニウム塩、無機酸、有機酸などの、液中で解離可能な電解質や帯電性物質があげられる。
【００２７】
本発明の通液型キャパシタを使用してイオン性物質を除去する方法について述べる。図１、２は、本発明の通液型キャパシタの構成を示す概略図である。例えば図１において、１、１’はハウジングであり、ハウジングの左右には通液ロ２、２’を備えている。ハウジングには、多孔性金属箔電極３及び３’を、セパレータ４を挟んで対向させて配設し、収納する。図１は平板型であるが、導電性材料層を円筒型に巻いて使用する場合には、円筒型でもよい。この円筒型のハウジングの例を図３に示す。
【００２８】
まず、本発明の通液型キャパシタにイオン性物質を除去する液体を通液する。キャパシタ内部での通液方向としては特に制限されるものではなく、電極面に対して、垂直方向であっても並行方向であっても良い。連続的に液が流れる場合、液のショートカットによる放水を防ぐために、垂直方向が好ましく、処理する液体中に極微細な残留物が含まれる場合には、多孔性電極上に残留物が詰まることを考慮すると、並行方向が好ましい。すなわち、処理する液の性質に合わせた通液方法を採用することが、実際上好ましい。さらに、地表面（重力方向）に対する通液方向としては、アップフロー、ダウンフロー、サイドフローなど、いずれの方向でも構わないが、多孔性金属箔電極及びセパレータに気体が詰まることを考慮すると、アップフローを採用することが好ましい。
【００２９】
次に、キャパシタの電極に電圧を印加する。本発明の通液型キャパシタは、直流印加によって使用する。印加する電圧としては、特に制限されるものではなく、通常、０．１〜５Ｖの範囲であり、イオンの吸着効率、水の電気分解電圧を考慮すると、０．２〜３Ｖ、より好ましくは、０．３〜１．５Ｖの範囲で実施される。このとき、通液型キャパシタが他のエネルギー源からの独立性を持つことは、設備の自立性につながり、設置場所等を選ぶことなく使用できるために、電源としては、太陽電池またはキャパシタの使用が好ましい。この場合には、本発明の通液型キャパシタを電源として用いても良い。
【００３０】
以上の手順に従って、流通する液体中のイオン性物質は、電圧の印加により電極に吸着される。ここで、イオン性物質を含む液体の処理を、液出口部分の液を導電率計などで測定することによりモニターし、適当なタイミングで電圧をショートさせるか又は逆向きに印加した後、再び元通りの向きに印加を繰り返し、電極を再生することが出来る。タイマーによる時間的な制御も可能である。ショート(または逆向きの印加)時には、多孔性金属箔電極に電気的に吸着されていたイオン性物質が脱離し、濃縮液となって液出口から排出される。この時、流通する液体として、イオン性物質の吸着時とは別の液体を流通させても良く、同一の液体でも良い。いずれの場合においても、通液口に接続されたバルブなどの任意の液切り替え手段を用いることで、通液を継続したままの状態で電圧をショートさせるかまたは逆向きに印加して、電極の再生を行うことが出来る。
【００３１】
更に、上述の通り、本発明のイオン通液型キャパシタは、イオン性物質を電極に吸着した状態で、電源として用いることが出来る。その際、電源を必要とする任意の装置に本発明の通液型キャパシタを電源として接続することも出来るが、使用後の本発明の通液型キャパシタを電気二重層キャパシタなどのキャパシタ装置に接続して、イオン性物質の吸着により通液型キャパシタに蓄積されたエネルギーを貯蔵することが好ましい。特に、イオン性物質を吸着した本発明の通液性キャパシタを電源として用いて、本発明の通液型キャパシタを運転してイオン性物質の吸着を行うことがより好ましい。ここで、電源として用いた通液型キャパシタに蓄積されたエネルギーは、イオン性物質の吸着に用いられた通液型キャパシタに蓄積され、更に、電源として用いた通液型キャパシタの電極からはイオン性物質が脱離し、電極が再生される。これを繰り返すことにより、本発明の通液型キャパシタを、イオン性物質の除去装置として用いる工程と、電源として用いる工程との両方に交互に使用することが可能となり、脱イオン化の時に生じる抵抗による電流のロス以外にエネルギーを供給する必要がなくなり、使用するエネルギー量が少なくなる。この場合にも、上述の電極の再生作業と同様に、適当な手段を用いて、通液を継続したままの状態でイオン性物質の除去工程と電源として用いる工程の両方に用いることが出来る。
【発明の効果】
【００３２】
本発明の通液型キャパシタは、イオン性物質の除去率が高くかつ安定しており、工業的規模での実施が可能である。本発明の運転方法によれば、これらの効果が顕著に得られる。
【００３３】
また、本発明のイオン通液型キャパシタを電源として用いて外部装置に接続することで、イオン化によって本発明の通液型キャパシタに蓄積したエネルギーを外部装置に回収又は利用することが可能であり、イオン性物質が浄化された液体だけでなく、その際に用いられたエネルギーの一部を再利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の通液型キャパシタの構成例を示す概略図
【図２】本発明の別の通液型キャパシタの構成例を示す概略図
【図３】本発明の更に別の通液型キャパシタの構成例を示す概略図
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下に実施例と比較例を挙げて本発明の特徴をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は、以下に示す実施例により限定されるものではない。
【実施例】
【００３６】
(参考例１)アルミニウム箔のエッチング方法
厚み１００μｍ、純度９９．９％のアルミニウム箔を８０℃の１ｗｔ％硫酸酸性水溶液中に６０秒浸漬し、表面に形成されている自然酸化皮膜を除去した。次に、アルミニウム箔をリン酸濃度が１．０ｗｔ％の９０℃の水溶液に６０秒間浸漬した。次に、塩酸５ｗｔ％、塩化アルミニウム２ｗｔ％、硫酸０．１ｗｔ％、リン酸０．５ｗｔ％、硝酸０．２ｗｔ％に調製した温度３０℃の水溶液(電解液中のアルミニウム濃度を０．１ｗｔ％に調製)に上記アルミニウム箔を浸漬し、そのアルミニウム箔に５Ｖ、電流密度０．５Ａ／ｃｍ2、周波数４０Ｈｚの正弦波の電流を印加して３００秒間エッチング処理を行い、幅１μｍ、深さ１−１０μｍのピットと呼ばれるトンネル状の孔を形成した。次に、ピット孔を拡大するために、６０℃の１０ｗｔ％硫酸水溶液中に、５分間浸漬し、続いて５０℃の０．１ｗｔ％エタノールアミン水溶液で水和処理を行った後、２５０℃の大気下で３分間熱処理を行いエッチングが施されたアルミニウム箔を得た。
(参考例２)酸化皮膜を形成したアルミニウム箔の製造方法
参考例１で製造したエッチングが施されたアルミニウム箔を、８０℃で、かつ濃度が２００ｇ／１のアジピン酸アンモニウム水溶液中に浸漬し、２５ｍＡ／ｃｍ２の低電流密度で１５Ｖの電圧を印加することによりアルミエッチング箔の化成処理を行って、その表面に陽極酸化皮膜を形成した。酸化皮膜の膜厚は、０．６μｍであった。比表面積を日本ベル株式会社製蒸気吸着量測定装置「ＢＥＬＳＯＲＰ−１８ＰＬＵＳ：商品名」にて測定したところ４．６ｍ２／ｇであった。
(参考例３)炭素皮膜を形成したアルミニウム箔の製造方法
参考例１で製造したエッチングが施されたアルミニウム箔を、８０℃で、かつ濃度が２０ｇ／Ｌ のレゾール系フェノール樹脂水溶液中に浸漬し、引き上げた後、８０℃の熱風乾燥機で１２時間乾燥し、その後、５００℃で３時間加熱することによりアルミエッチング箔の炭素皮膜化処理を行って、その表面に炭素皮膜を形成した。炭素皮膜の膜厚は、０．４μｍであった。
（実施例１）
繊度１．７ｄｔｅｘ（デシテックス）の溶剤紡糸セルロース繊維（レンチング社製  テンセル）を２ｍｍに切断し、パルパーとファイバライザーでＣＳＦ１５０ｍｌに叩解したもの、繊度０．５ｄｔｅｘ、繊維長３ｍｍ長のポリビニルアルコール繊維（(株)クラレ製  ビニロン）、及び水中溶解温度８０℃、繊度１ｄｔｅｘ、繊維長３ｍｍのポリビニルアルコール繊維（(株)クラレ製  ビニロン）を、それぞれ４０：５０：１０の重量割合で抄紙して作製した親水性セパレータを、参考例１で作製した多孔性アルミ箔２０ｃｍ×２０ｃｍ両電極の間に設置し、電極間隔を０．５ｍｍとして、ポリプロピレン製のハウジングを使用して図１に示すような通液型キャパシタを作製した。
【００３７】
この通液型キャパシタに、直流定電圧電源を接続して１．０Ｖを印加し、硼酸ナトリウム２０ｍｇ／Ｌの水溶液１Ｌを１０ｍ１／分の速度で通液した。１時間後に出ロ側の水をサンプリングし、ＩＣＰ分析（ＩＣＰＥ９０００島津製作所製）により、金属を定量したところ、硼素、ナトリウムは共に検出されなかった。
（実施例２）
実施例１において、参考例２で作製した酸化皮膜付き多孔性アルミニウム箔を使用した以外は、実施例１と同様に行った。同様に流出液から、硼素、ナトリウムは検出されなかった。
（実施例３）
実施例１において、参考例３で作製した酸化皮膜付き多孔性アルミニウム箔を使用した以外は、実施例１と同様に行った。同様に流出液から、硼素、ナトリウムは検出されなかった。
（実施例４）
実施例１において、硼酸ナトリウム２０ｍｇ／Ｌの水溶液１Ｌの代わりにアルミニウムトリイソプロポキシド２０ｍｇ／Ｌのイソプロパノール溶液１Ｌを用いた以外は、実施例１と同様に行った。流出液から、アルミニウムは検出されなかった。
（実施例５）
参考例１で作製した多孔性アルミニウム箔２０ｃｍ×２０ｃｍをカソードに用い、２０ｃｍ×２０ｃｍの銅製エキスパンドメタル（短径０．５ｍｍ、長径１ｍｍ、線幅０．２ｍｍ、厚さ０．５ｍｍ株式会社サンクメタル製）に厚さ０．５ｍｍのクラレケミカル製活性炭布２０ｃｍ×２０ｃｍ（１２００ｍ２／ｇ、細孔径１５オングストローム）を導電性接着剤（日本アチソン株式会社製DAG-EB012）で接着したものをアノードとして用いた。
【００３８】
両極の間に、繊度１．７ｄｔｅｘの溶剤紡糸セルロース繊維（レンチング社製  テンセル）を２ｍｍに切断し、パルパーとファイバライザーでＣＳＦ１５０ｍｌに叩解したもの、繊度０．５ｄｔｅｘ、繊維長３ｍｍ長のポリビニルアルコール繊維（(株)クラレ製  ビニロン）、及び水中溶解温度８０℃、繊度１ｄｔｅｘ、繊維長３ｍｍのポリビニルアルコール繊維（(株)クラレ製  ビニロン）を、それぞれ４０：５０：１０の重量割合で抄紙して作製した親水性セパレータを設置し、電極間隔を０．５ｍｍとして、ポリプロピレン製のハウジングを使用して図２に示すような通液型キャパシタを作製した。
【００３９】
この通液型キャパシタに、直流定電圧電源を接続して１．０Ｖを印加し、硼酸ナトリウム２０ｍｇ／Ｌの水溶液１Ｌを１０ｍｌ／分の速度で通液した。１時間後に出ロ側の水をサンプリングし、実施例１と同様のＩＣＰ分析により金属を定量したところ、硼酸ナトリウムの濃度が２ｍｇ／Ｌまで低下していることが確認された。
（比較例１）
実施例４において、両電極に活性炭電極を用いた以外は、実施例４と同様に行った。１時間後に出ロ側の水をサンプリングし、ＩＣＰ分析により金属を定量したところ、硼酸ナトリウムの濃度が１２ｍｇ／Ｌまで低下していることが確認された。このことから、多孔性金属箔を吸着電極として使用したほうが、効率的なイオン除去に繋がることが分かる。
（実施例６）
実施例１において、全溶液を吸着除去した後、吸着したイオンを電極から脱離させるために、電極を逆に接続してイオン交換水１００ｍｌを１０ｍｌ／分の速度で流し、その後再び電極の接続を元に戻し、硼酸ナトリウム２０ｍｇ／Ｌの水溶液１Ｌを１０ｍｌ／分の速度で通液して、電圧を印加した。１時間後に出口側の水をサンプリングし、ＩＣＰ分析により、金属を定量したところ、硼素、ナトリウムは検出されなかった。このことから、本発明のキャパシタは、電極を逆接続し、イオンを一旦排出した後、再使用可能なことが分かる。
（実施例７）
実施例１において作製した通液型キャパシタに、シリコン太陽電池モジュール（ＥＴＭ５００−０．５Ｖ（ＲＱ）Everstep社製）を直列で２個連結し、１．０Ｖを印加して、硼酸ナトリウム２０ｍｇ／Ｌの水溶液１Ｌを８．２ｍ１／分の速度で通液した。１時間後に出ロ側の水をサンプリングし、ＩＣＰ分析（ＩＣＰＥ９０００島津製作所製）により、金属を定量したところ、硼素、ナトリウムは共に検出されなかった。
（実施例８）
実施例１で1時間通電しながら通液を行いイオン吸着が終了した通液型キャパシタの電極から、直流定電圧電源を外した。この通液型キャパシタを電源として用いて、別途用意した実施例１で作製したものと同様のイオン性物質が吸着していない通液型キャパシタの電極に接続し、実施例１と同様に硼酸ナトリウム水溶液中のイオン性物質の除去を行った。実施例１と同様にＩＣＰ分析により金属を定量したところ、硼酸ナトリウムの濃度は２．７ｍｇ／Ｌまで低下していることが確認された。
【符号の説明】
【００４０】
１、１’：ハウジング
２、２’：通液口
３：多孔性金属箔電極
４：セパレータ
５：多孔性電極
６：集電極
【図１】
2011167643.tif 000003
【図２】
2011167643.tif 000004
【図３】
2011167643.tif 000005