光催化剂，该光催化剂的制备方法及光催化剂装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种包括多孔性金属氧化物膜及包含形成于上述多孔性金属氧化物膜的表面的金属粒子的光催化剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光催化剂，该光催化剂的制备方法及光催化剂装置
本专利技术涉及光催化剂，该光催化剂的制备方法及光催化剂装置。
技术介绍
二氧化钛（Ti02)作为代表性的光催化物质，是耐久性优秀、耐磨性优秀、安全无毒 的物质，具有价格低廉的优点。另一方面，由于带隙能量大，只吸收紫外线以下的光，因而在 适用于非外置材料的室内方面存在限度。 基于这种层面，对以用于室内为目的、能够吸收可视光的、对可使可视光具有活性 的催化剂进行了很多研究。但是，在许多研究事例中很难找到一贯的倾向，尤其，很难找到 在实际居住条件下性能得到验证的结果。
技术实现思路
本专利技术要解决的抟术问是页 本专利技术的一实例的目的在于，提供一种在室内光源下也具有优秀效率的可视光响 应型光催化剂。 本专利技术的再一实例的目的在于，提供一种制备上述光催化剂的方法。 本专利技术的另一实例的目的在于，提供一种利用上述光催化剂的光催化剂装置。 抟术方案 本专利技术的一实例提供一种包含多孔性金属氧化物膜及形成于上述多孔性金属氧 化物膜的表面的金属粒子的光催化剂。 上述光催化剂对波长在约380nm至约700nm范围的可视光具有活性。 上述金属粒子能够在上述多孔性金属氧化物膜的表面形成岛形状的不连续的涂 敷层。 上述岛形状的平均直径可为约lnm至约10nm。 上述不连续的涂敷层的厚度可为约0· lnm至约10nm。 包含在上述多孔性金属氧化物膜的金属氧化物可包含选自氧化钛、氧化钨、氧化 锌、氧化铌及它们的组合中的至少一种。 上述金属粒子可包含选自钨、铬、钒、钥、铜、铁、钴、锰、镍、钼、金、银、铈、镉、锌、 镁、钙、锶、钡及它们的组合中的至少一种金属。 上述多孔性金属氧化物膜的孔隙度可为约5%至约50%。 上述多孔性金属氧化物膜的比表面积可为约50m2/g至约500m2/g。 每1cm2上述多孔性金属氧化物膜平面包含约0· OOOlmg至约0· Olmg的上述金属 粒子。 在上述光催化剂100wt%中，可包含0. Olwt%至10wt%含量的上述金属粒子。 本专利技术的再一实例提供一种光催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：使 多孔性金属氧化物膜成膜的步骤；以及通过溅射法在上述多孔性金属氧化物膜的表面蒸镀 金属来形成岛形状的不连续的涂敷层的步骤。 根据利用金属氧化物前驱体的溶胶-凝胶法，使上述多孔性金属氧化物膜成膜于 基板上，或者可将包含金属氧化物粉末、粘结剂及溶剂的浆料涂敷于基板来使上述多孔性 金属氧化物膜成膜。 在根据利用金属氧化物前驱体的溶胶-凝胶法，使上述多孔性金属氧化物膜成膜 于基板上后，或者在涂敷包含金属氧化物粉末、粘结剂及溶剂的浆料来使上述多孔性金属 氧化物膜成膜之后，还可进行热处理步骤来形成具有结晶性的上述多孔性金属氧化物膜， 或者可去除上述多孔性金属氧化物膜内的上述粘结剂。 上述溅射法可在非活性气体氛围下执行。 上述溉射法可在约3mTorr至约lOmTorr的压力条件下执行。 上述溅射法可通过施加约100W至约1000W的电力来执行。 本专利技术的另一实例提供一种包括上述光催化剂的光催化剂装置。 上述光催化剂装置可适用于空气净化、除臭或者抗菌用途上。 有益效果 上述光催化剂对可见光进行响应，并具有优秀的光催化效率。 【附图说明】 图1是在实施例1中制备的光催化剂的金属粒子的涂敷层侧表面的30000倍率透 射电子显微镜（TEM)的图像。 图2是在实施例1中制备的光催化剂的金属粒子的涂敷层侧表面的100000倍率 透射电子显微镜（TEM)的图像。 图3是表示对上述实施例1至实施例2及比较例1至比较例2的光催化剂的紫外 线吸收率及可见光的吸收率的曲线图。 【具体实施方式】 以下，对本专利技术的实例进行详细说明。但，这只是例示性的，本专利技术不被此所限制， 本专利技术仅根据所附的专利技术要求保护范围来定义。 本专利技术的一实例提供一种包含多孔性金属氧化物膜及形成于上述多孔性金属氧 化物膜的表面的金属粒子的光催化剂。形成上述多孔性金属氧化物膜的金属氧化物可不受 限制地使用作为光催化剂使用的作为金属氧化物所公知的物质。上述金属粒子的金属可使 用掺杂于上述金属氧化物来能够赋予上述光催化剂对可见光的活性的种类的金属。上述金 属粒子的金属，例如，可以是过渡金属、贵金属等。 上述光催化剂可对波长在约380nm至约700nm范围的可见光具有活性。可见光吸 收率可通过对100 %的全部光除于透射率与反射率的值来计算，并且，根据这种计算方式， 本专利技术的光催化剂，具体地，能够以约2%至约20%的吸收率吸收波长在约380nm以上至约 700nm以下范围的可见光。 上述光催化剂是一种从吸收光而得到的能量中生成的电子与空穴生成过氧化物 负离子或者羟自由基等，来能够起到空气净化、除臭、抗菌作用的物质。例如，从上述光催化 剂生成的过氧化物负离子或者羟自由基能够分解如甲醛等的有害环境物质。另一方面，由 于上述光催化剂对可见光具有吸收率，在室内光源下也表现出优秀的效率，因而可不需要 额外的紫外线供给装置。 上述金属粒子可在上述多孔性金属氧化物膜的表面形成岛形状的不连续的涂敷 层。上述岛形状的平均直径可为约lnm至约10nm，具体地，平均直径可为约3nm至约8nm。 上述金属粒子的不连续的涂敷层可根据溅射法蒸镀金属来形成。通过使上述岛形状的直径 如同上述范围形成小的微粒，能够更加提高上述光催化剂对可见光的活性效率。因此，优选 地，上述金属粒子为根据溅射法来蒸镀的微粒，能够形成上述不连续的涂敷层。并且，由于 通过溅射法形成上述金属粒子的不连续的涂敷层，因而各岛形状或者金属粒子的微粒的粒 径分布能够稳定。由于像这样蒸镀形成具有分散度低的粒径分布的金属粒子的微粒，因而 上述不连续的涂敷层的各岛形状的直径分布的分散度也低。例如，上述岛形状的直径的D50 可具有约5nm以下的值，D90可具有约10nm以下的值。在具有上述范围的分布度的情况下， 上述光催化剂对可见光的活性效率能够更加优秀。 如此地，上述光催化剂为了赋予对可见光的活性，为了将上述金属掺杂于上述金 属氧化物，根据溅射法将上述金属涂敷于上述多孔性金属氧化物膜的表面，使得上述金属 粒子形成于多孔性金属氧化物膜表面。这时，如上所述，可根据溅射法使上述金属粒子均匀 地分布在多孔性金属氧化物膜的表面。此时，如上所述，可以通过溅射法分布成使上述金属 粒子均匀地分散在多孔性金属氧化物膜的表面。例如，每lcm2上述多孔性金属氧化物膜平 面包含约0. OOOlmg至约0. Olmg的上述金属粒子，具体地，每lcm2上述多孔性金属氧化物 膜平面包含约〇. 〇〇lmg至约0. 005mg上述金属粒子。由上述范围的含量比均匀掺杂上述金 属的上述光催化剂对可见光的活性效率能够更加优秀。 上述金属粒子的上述不连续的涂敷层的厚度可为约0· lnm至约10nm。上述金属粒 子的上述不连续的涂敷层的厚度小于上述厚度范围时，很难期待可见光活性，而大于上述 厚度范围时，由于形成连续的膜，因此具有不能顺利进行光吸收的问题。 例如，在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光催化剂，其特征在于，包括：多孔性金属氧化物膜；以及金属粒子，其形成于所述多孔性金属氧化物膜的表面。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.05.25 KR 10-2012-00561241. 一种光催化剂，其特征在于，包括： 多孔性金属氧化物膜；以及 金属粒子，其形成于所述多孔性金属氧化物膜的表面。2. 根据权利要求1所述的光催化剂，其特征在于，对波长在380nm至700nm范围内的可 见光具有活性。3. 根据权利要求1所述的光催化剂，其特征在于，所述金属粒子在所述多孔性金属氧 化物膜的表面形成岛形状的不连续的涂敷层。4. 根据权利要求3所述的光催化剂，其特征在于，所述岛形状的平均直径为lnm至 10nm。5. 根据权利要求3所述的光催化剂，其特征在于，所述不连续的涂敷层的厚度为0. lnm 至 10nm。6. 根据权利要求1所述的光催化剂，其特征在于，包含于所述多孔性金属氧化物膜的 金属氧化物包括选自氧化钛、氧化钨、氧化锌、氧化铌及它们的组合中的至少一种。7. 根据权利要求1所述的光催化剂，其特征在于，所述金属粒子包括选自钨、铬、钒、 钥、铜、铁、钴、锰、镍、钼、金、银、铈、镉、锌、镁、钙、锶、钡及它们的组合中的至少一种金属。8. 根据权利要求1所述的光催化剂，其特征在于，所述多孔性金属氧化物膜的孔隙度 为5%至50%。9. 根据权利要求1所述的光催化剂，其特征在于，所述多孔性金属氧化物膜的比表面 积为 50m2/g 至 500m2/g。10. 根据权利要求1所述的光催化剂，其特征在于，每lcm2所述多孔性金属氧化物膜平 面包含0. OOOlmg至0. Olmg的所述金属粒子。11. 根据权利要求1所述的光催化...

【专利技术属性】
技术研发人员：李东一，郑胜文，徐周焕，李周炯，
申请(专利权)人：乐金华奥斯有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国;KR