光触媒材料及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种光触媒材料及其制造方法。该光触媒材料包含：一掺杂金属的氧化锌材料，其中该氧化锌材料的晶格结构中具有多个缺陷，而部份缺陷以金属填充。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供一种。该光触媒材料包含：一掺杂金属的氧化锌材料，其中该氧化锌材料的晶格结构中具有多个缺陷，而部份缺陷以金属填充。【专利说明】
本专利技术涉及一种。
技术介绍
光触媒广泛应用于生活环境的提升，且逐渐为消费大众所接受。经过可见光或紫外光激发后，光触媒粒子表面产生活性物质，可对目标物进行氧化或还原反应。光触媒应用性广泛，具有污染物去除、空气净化、水质净化、除臭、抗菌、除尘、防雾等环境净化的效能。光触媒颗粒在实际应用上并不能以颗粒型态直接使用，必须将纳米颗粒固定于某些基材表面，如磁砖、玻璃、墙壁、金属、塑料等表面。在目前技术上，一般是以高温锻烧方式(工艺温度高于400°C)将光触媒固着于基材表面,但此方法仅能施于抗高温的基材、工艺成本高、且降低触媒的吸附性质。此外,业界亦提出利用二氧化硅或树脂作为粘合剂将其光触媒形成于基材上的方式，然而，粘合剂会导致纳米光触媒的活性降低，使得光触媒的光降解效率降低。因此，新颖的光触媒复合材料及其制备方法仍持续开发中。
技术实现思路
本专利技术提供一种光触媒材料，包含:一掺杂金属的氧化锌材料，其中该氧化锌材料的晶格结构中具有多个缺陷，而部份缺陷以金属填充。其中，晶格结构由锌原子与氧原子构成。根据本专利技术另一实施例，本专利技术也提供上述光触媒材料的制造方法，包含:将一含锌的有机金属前驱物与金属前驱物混合，得到一混合物；以及，将该混合物涂布于一基材上，并对该混合物进行一光照处理，得到一光触媒材料。根据本专利技术另一实施例，本专利技术也提供上述光触媒材料的制造方法，包含:将一含锌的有机金属前驱物与银金属前驱物或铜金属前驱物混合，得到一混合物；以及，将该混合物涂布于一基材上，并对该混合物进行一光照处理，得到上述光触媒材料。【专利附图】【附图说明】为让本专利技术的上述和其他目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举出数个实施例，作详细说明如下:图1为根据本专利技术一实施例所述的形成于一基材上的光触媒材料的剖面示意图。图2为图1区域21的晶构结构放大示意图。图3为本专利技术实施例8所述的用具有掺杂铜的氧化锌材料的光触媒来分解甲基橙时的甲基橙浓度与时间的关系图。图4为本专利技术实施例3-7及比较实施例1所得的材料(3)-(7)及(9)的光激发光谱分析图谱。图5为本专利技术实施例3-7及比较实施例1所得的材料(3)-(7)及(9)与市售光触媒的光吸收分析图谱。图6为本专利技术所述的光触媒材料的银含量与光降解效率的关系图。【具体实施方式】本专利技术提供一种光触媒材料，具有简化的光触媒制备工艺，降低成本及时间。此夕卜，本专利技术所述的光触媒材料具有稳定的复合结构，可增加光降解效率及光吸收的波长范围。该光触媒材料包含:一掺杂金属的氧化锌材料，其中所述氧化锌薄膜的晶格结构中具有多个缺陷，所述缺陷由锌空位(Zn vacancy)、氧空位(O vacancy)、或其组合所构成，而部份缺陷以金属填充，其中所述金属可为银、铜或上述的混合。此外，根据本专利技术一实施例该金属可进一步包含金、镍、钴、铁、钮、钼、错、钌或上述的混合。在该掺杂银或铜的氧化锌材料中，被银或铜所填充的缺陷占所有缺陷的5-99%。根据本专利技术实施例，被银或铜所填充的缺陷占所有缺陷的40-93%。填充银或铜金属的氧化锌材料，银原子(或铜原子)与锌原子的原子数比值可为0.00003至0.2。根据本专利技术的某些实施例，银原子与锌原子的原子数比值可为0.0003942至0.0037。根据本专利技术的其他实施例，填充缺陷的金属包括多个金属原子。本专利技术所述的光触媒材料的制造方法，包含:将一含锌的有机金属前驱物溶液与一金属前驱物溶液混合，得到一混合物；以及，将该混合物涂布于一基材上，并对该混合物进行一光照工艺，得到该光触媒材料。根据本专利技术实施例，该金属前驱物占该混合物的体积百分比浓度为0.0003vol%-5vol%o其中，该光照工艺所使用的光源波段可为可见光、或紫外光(波长为350-380nm),而光源可例如:发光二极管(light emitting diode、LED)、雷射二极管(laser diode、LD)、有机发光二极管(organic light emitting diode、OLED)、冷阴极荧光灯管(cold cathode fluorescent lamp、CCFL)、外部电极荧光灯管(external electrode fluorescent lamp、EEFL)、或真空紫夕卜光(vacuum ultra violet、VUV)。根据本专利技术的某些实施例，该含锌的有机金属前驱物为可在低温下(例如300°C或以下)分解的有机金属化合物，可包含硝酸锌(zinc nitrate、Zn(NO3)2)、硫酸锌(zincsulfate、ZnSO4)、乙酸丙酮锋(zinc acetylacetonate、Zn (acac) 2)、三氟乙酸丙酮锋(zinctrifluoroacetylacetonate、Zn (tfac) 2)、醋酸锋(zinc acetate (Zn (ac) 2)、氯化锋(zincchloride、ZnCl2)、溴化锋(zinc bromide、ZnBr2)，碘化锋(zinc iodide、ZnI2)、胺基横酸锋(zinc sulfamate、Zn (NH2SO3)2)、硬脂酸锋(zinc stearate、(CH3 (CH2) 16C00)2Zn)、十八烯酸锋(zinc ο I eate、(CH3(CH2)7CHCH(CH2)7COO)2Zn)、月桂酸锋(zinc laurate、叔丁醇锋(zinctertiary-butoxide)、六氟乙酉先丙酮锋(Znic hexafluoro acetylacetonate、Zn (hfac)2)或上述的混合。此外，所述的金属前驱物可为银、铜、金、镍、钴、铁、钯、钼、铑、钌或上述混合的金属前驱物。该银金属前驱物可包含2-乙基己酸银(silver 2-ethylhexanote、Ag(00CCH(C2H5)C4H9))、草酸银(silver oxalate、Ag2C2O4)、癸酸银(silver decanoate、CH3(CH2)8COOAg)、硬脂酸银(silver stearate、Ag(O2C(CH2) 16CH3)2)、丁 酸环己酯银(silver cyclohexlbutyrate、C6H11 (CH2)3C02Ag)、山箭酸银盐(behenic acid silversalt、CH3(CH2)20C00Ag)、五氟丙酸酯银(silver pentafluoropropionate) > 氧化银(silver oxide)、氮化银(silver nitrate)、醋酸银(silver acetate)、溴化三苯基勝银(bromotripheny lphosp I exes silver)、碘化三苯基勝银(idotripheny lphosphinesilver)或上述的混合。该铜金属前驱物可包含甲酸铜(I) (Copper (I) formate)、甲酸铜(II) (copper (II) formate) > 乙酸铜(I) (copper (I)acetate) > 辛酸铜(I本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光触媒材料，包含：一掺杂金属的氧化锌材料，其中所述氧化锌材料的晶格结构中具有多个缺陷，而部份缺陷以金属填充。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：吴志明，王律之，林鸿钦，叶信贤，高维聪，
申请(专利权)人：财团法人工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：