[發明專利]固體聚合物電解質膜電極氫水發生裝置及制備方法和應用

在審

• 申請號: 201710128365.6
• 申請日: 2017-03-06
• 公開（公告）號: CN106868531A
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發明（設計）人: 姚川;付華峰;張時星;孫紅;張森;羅超偉;陳佳盈;邢麗花
• 申請（專利權）人: 許昌學院
• 主分類號: C25B1/10
• 分類號: C25B1/10;C25B13/08;C25B11/04;C02F1/461;C02F1/68
• 代理公司: 西安銘澤知識產權代理事務所(普通合伙)61223
• 代理人: 潘宏偉

技術領域

本發明涉及健康水醫療保健領域，更具體的涉及一種固體聚合物電解質膜電極氫水發生裝置及其制備方法和在富氫保健飲水杯中的應用。

背景技術

水是生命之源，人體組織約70％由水組成，飲水安全與健康是關乎人類生存問題的首要課題。《中國水網》雜志曾指出：“全世界80％以上疾病和33％的死亡與受污染的飲用水有關。”“人類健康的十大危機，不潔飲水首當其沖”。因此可以說“水質決定體質”。在中國，隨著水污染問題變得日益嚴峻，以及人們保健意識的不斷增強，人們對“健康飲水”越來越重視。此外，在水飲市場上，人類的消費需求的逐漸呈現出多元化的趨勢，消費者在考慮單純的解渴、消暑的同時，越來越注重產品的健康元素。營養、美容甚至醫療保健等附加因素將成為人們選擇水飲的重要考量。眾所周知，人的疾病和衰老最終都可以歸結為細胞受損與老化，其主要元兇就是過剩的氧自由基。人體產生氧自由基的方式多樣，呼吸、飲食、紫外線、吸煙、飲酒、手電磁輻射、精神情緒波動較大時均可產生。消除對人體過多的氧自由基有利于減少疾病、延緩衰老已成為醫學界的共識。氫氣是一種無色，無味，無毒，無嗅的氣體，體積小，具有較強的還原性。氫氣一個比較明顯的特點就是強大的穿透性，可以非常容易的進入細胞內如細胞核和線粒體等任何部位與氧自由基結合生成水，而使多余的氧自由氫被清除。它的這種獨特性質，決定了它可以用于進行生命體并進行治療疾病的一個重要特征。

富氫水，顧名思義是溶解有活性氫元素的水。富氫水飲料有望成為飲料市場的新寵和主流發展趨勢。富氫水不僅潔凈，還富有能量，水在微觀結構上呈現小分子活水團，可實現負離子深度吸收。人們通過飲水富氫水，可以利用溶解于其中的活性氫中和體內多余的活性氧(H₂+O＝H₂O)結合成水并隨尿液排出體外，幫助細胞新陳代謝，凈化血液，使血液暢通，代謝旺盛，預防多種疾病，增進人體健康。與常規藥物相比，富氫水安全、綠色環保對人體沒有任何毒副作用，也沒有明確的禁忌癥與禁忌人群；而許多藥物無法進入到細胞內部的子結構，而無法根除氧自由基，同時也可能會產生其它的毒副作用。所以，富氫水的產業化符合我國食品工業“營養、衛生、方便”的發展趨勢。經過日本臨床多年的研究證明，富氫水對糖尿病、癌癥、皮膚病、過敏癥、美容和抗衰老具有強大的預防和治療作用，是目前世界發現的最為有效的抗氧化還原劑，可以有效排除身體各種毒素，抑制疾病的產生，被日本人稱為“圣水”。我國鐘南山院士在2016.04在世界胸科大會“氫分子醫學與肺部疾病”衛星會上宣稱：“氫分子主要針對慢性疾病，最基本的是抗氧化應激的加強作用，不是單純修復作用，有利于基體恢復，理念是對因治療不是對癥治療，比如腫瘤學說是氧化應激加強，去除氧化應激，腫瘤也很難長。長期在室外作業的交警，環衛工人，通過氫氣吸入能夠對霧霾清除氧化自由基的清除有促進作用，即使吸入污染空氣也會產生氧化應激作用，目前正在進行試驗。”鐘南山院士指出：“由于氫氣的獨特性質，使得氫氣在肺部疾病治療中潛在的積極作用備受關注，醫學界專家對氫分子醫學的研究發展迅速，可以說，中國在氫分子醫學研究領域發展前景廣闊”。

富氫水杯是一種便攜式氫水發生器，主要通過電解水的方式獲得氫氣，在日、韓等地十分暢銷，國內市場則剛剛起步。但目前市售的富氫水杯絕大多數難以實現氫和氧的有效分離，造成氫的純度低；在電解水的過程中還會產生對人體有害的臭氧，難以清除；此外，此類水杯只能電解非純水(如礦物質水)，對于純水，由于其電解質含量極量無法進行離子傳導而造成水的電解無法進行。因此，市場上更需要一款有夠有效解決上述問題的產品。

發明內容

本發明的目的在于提供一種固體聚合物電解質膜電極氫水發生裝置并應用于便攜式富氫水杯，能夠實現氫氧的有效分離，從根本上去除臭氧在飲水中的溶解，得到高純度、高含量的氫水；同時該裝置可用純水進行電解，適用性更廣。

為實現上述目的，本發明是這樣實現的：

一種固體聚合物電解質膜電極氫水發生裝置，包括氫水發生單元、氧氣導出管和封裝元件，所述氫水發生單元包括由下往上依次設置的氧析出集流片、固體聚合物電解質膜和氫析出集流片，所述封裝元件用于封裝所述氫水發生單元，所述氧氣導出管用于將電解產生的氧氣導流至大氣環境中；