纳米纤维表面制造技术

一种表面(12)，其包含经由粘合剂层(14)固定在其上的光催化剂；以及用于经由该粘合剂层(14)将该光催化剂固定到该表面(12)上的方法。以及一种净化器(100)，其包含该固定了光催化剂的表面(14)；净化器系统(200)，其包含此种净化器(100)；以及消毒表面，其包含经由包含油基疏水漆的粘合剂层(14)固定到其的该光催化剂。疏水漆的粘合剂层(14)固定到其的该光催化剂。疏水漆的粘合剂层(14)固定到其的该光催化剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】纳米纤维表面


[0001]本披露涉及纳米纤维固定于其的表面。

技术介绍

[0002]光催化剂是能使用来自光辐照的能量改变化学反应速度的物质。光催化剂，如二氧化钛(TiO2)，已经广泛用于各种环境和能量应用，包括自清洁表面、空气和水净化系统、灭菌、析氢、和光电化学转化。
[0003]当光催化剂采取纳米结构的形式时，其性能能很大地受益，该纳米结构增加表面积以吸附气体分子、收获光、以及促进超级阴离子(也称为超氧化物或超氧化物阴离子，O2‑
)和羟基(OH
‑
)与吸附在光催化剂表面上的气体分子的化学反应。超级阴离子和羟基分别由光生电子和留下的空穴与空气中的氧气和水分生成。类似的反应也能同样地在水中发现。例如，光催化剂TiO2以平均初始粒径为21
±
5nm的TiO
2 P25纳米颗粒是市场上可买到的，尽管更大的TiO2颗粒，如200nm，也被普遍使用。
[0004]出于水净化的目的，这些非均相纳米颗粒通常与待净化的水混合。在水中的有机污染物被光化学反应分解后，将非均相催化剂从水溶液中分离并且可再循环。然而，催化剂在分离和再循环过程中的损失是不可避免的。进一步的损失也可发生在洗涤催化剂中，需要洗涤催化剂以除去吸附在催化剂的表面上的可能损害其功能的任何不需要的有机物质。如果水要过滤和净化以再利用的话，水中纳米颗粒的损失可造成问题。即使废水要被处理掉，也不希望处理带有纳米颗粒的废水，因为纳米材料对环境有影响。
[0005]对于空气净化，TiO2纳米颗粒可以呈液体悬浮液的形式，该液体悬浮液然后被喷雾到室或空间的壁上。在液体蒸发后，壁上的TiO2纳米颗粒收获室内的光并且与空气中的氧气或水分结合以分别形成超级阴离子或羟基。这些超级阴离子和羟基能氧化吸附到TiO2颗粒表面上的有害气体分子。然而，存在以下担心：TiO2纳米颗粒可能脱离并且被室内的居住者吸入，这与吸入具有有害气体的空气一样是不希望的。
[0006]TiO2纳米颗粒的另一个限制是它们可能典型地仅收获紫外(UV)光，本领域的技术人员将理解这仅是光谱的5％。
[0007]如此，需要提供至少缓解或改善以上问题中的一个或多个的光催化剂。

技术实现思路

[0008]本披露的特征和优点将在下面的描述中被阐述，并且部分将从所述描述中显而易见，或者可以通过实施本文中披露的原理而习得。本披露的特征和优点可以通过所附权利要求中规定的仪器和组合来实现和获得。
[0009]根据本披露的第一个方面，提供一种表面，其包含经由粘合剂层固定在其上的光催化剂。
[0010]优选地，该光催化剂包括TiO2、TiO2
‑
ZnO、TiO2
‑
Bi2O3、TiO2
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CuO、TiO2
‑
CuO
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Gr、TiO2
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ZnO
‑
Bi2O3或TiO2
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ZnO
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Bi2O3
‑
Gr。
[0011]有利地，该光催化剂是TiO2
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ZnO、TiO2
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Bi2O3、TiO2
‑
CuO、TiO2
‑
CuO
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Gr、TiO2
‑
ZnO
‑
Bi2O3或TiO2
‑
ZnO
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Bi2O3
‑
Gr纳米纤维或纳米毛(nanohair)。
[0012]更有利地，该光催化剂是TiO2
‑
ZnO
‑
Bi2O3
‑
Gr纳米纤维或截断纳米纤维(纳米毛)。
[0013]油基漆/非水性涂料可包含白色颜料，并且该白色颜料可以是碳酸钙、高岭土或二氧化钛。
[0014]优选地，粘合剂层可透光和气体。更优选地，粘合剂层可透水蒸气。
[0015]光催化剂也可经由其上具有光催化剂的粘合剂层的热处理来固定。
[0016]任选地，粘合剂层是选自包括以下的组的涂料：溶解在包括挥发性有机化合物的溶剂中的聚合物、溶解在一种或多种溶剂中的丙烯酸化合物、包含聚合物的多孔有机基质、以及包含多孔合金的无机基质。
[0017]根据本披露的另一个方面，提供了一种将光催化剂固定到表面上的方法，该方法包括将在粘合剂层中的光催化剂的悬浮液施加到该表面。
[0018]任选地，粘合剂层包含含有白色颜料的油基漆，该白色颜料可以是碳酸钙、高岭土或二氧化钛。可替代地，粘合剂层可包含非白色颜料。还进一步，粘合剂层可以是选自包括以下的组的涂料：溶解在包括挥发性有机化合物的溶剂中的聚合物、溶解在一种或多种溶剂中的丙烯酸化合物、包含聚合物的多孔有机基质、以及包含多孔合金的无机基质。
[0019]在本披露的又另一方面，提供了一种净化器，其包含经由粘合剂层固定在表面上的光催化剂，其中该粘合剂层包含TiO2。
[0020]优选地，粘合剂层具有与光催化剂基本上相同的组成。
[0021]有利地，粘合剂层具有与光催化剂至少99％、98％、90％、80％、70％、60％、50％、40％、30％、20％或10％类似的组成。
[0022]更有利地，粘合剂层可透光、气体和水蒸气。
[0023]更有利地，粘合剂层本身可具有抗菌特性，如抗菌漆或涂料。
[0024]在本披露的另一个方面中，提供了一种空气净化器系统，其包括与出口呈流体连通的进口、和布置在从进口到出口的流体路径上的净化器，其中该净化器包括经由粘合剂层固定在表面上的光催化剂并且其中该粘合剂层包含TiO2。该光催化剂可以固定成靠近流体路径的输入表面或输出表面或在沿着流体路径的任何表面上。
[0025]在另一个方面中，提供一种消毒表面，其包含经由粘合剂层固定在其上的光催化剂。任选地，粘合剂层是选自包括以下的组的涂料：溶解在包括挥发性有机化合物的溶剂中的聚合物、溶解在一种或多种溶剂中的丙烯酸化合物、包含聚合物的多孔有机基质、以及包含多孔合金的无机基质。
[0026]可替代地，粘合剂层可包含油基漆。光催化剂可以是TiO2
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ZnO、TiO2
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Bi2O3、TiO2
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CuO、TiO2
‑
CuO
‑
Gr、TiO2
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ZnO
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Bi2O3或TiO2
‑
ZnO
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Bi2O3
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Gr纳米纤维或纳米毛。该油基漆可包含白色颜料(其可选自包括碳酸钙、高岭土或二氧化钛的组)。还进一步地，油基漆可以含有非白色颜料。
附图说明
[0027]为了描述可以获得本披露的上述和其他优点和特征的方法，将通过参考在附图中示出的本披露的具体实施例来呈现对以上简要描述的原理的更具体描述。应理解这些附图
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种表面，其包含经由粘合剂层固定于其上的光催化剂。2.如权利要求1所述的表面，其中，所述光催化剂经由包含油基漆的粘合剂层固定。3.如权利要求2所述的表面，其中，所述光催化剂包括TiO2、TiO2
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ZnO、TiO2
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Bi2O3、TiO2
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CuO、TiO2
‑
CuO
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Gr、TiO2
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ZnO
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Bi2O3或TiO2
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ZnO
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Bi2O3
‑
Gr。4.如权利要求2所述的表面，其中，所述光催化剂是TiO2
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ZnO、TiO2
‑
Bi2O3、TiO2
‑
CuO、TiO2
‑
CuO
‑
Gr、TiO2
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ZnO
‑
Bi2O3或TiO2
‑
ZnO
‑
Bi2O3
‑
Gr纳米纤维或纳米毛。5.如权利要求2所述的表面，其中，所述光催化剂是TiO2
‑
ZnO
‑
Bi2O3
‑
Gr纳米纤维或纳米毛。6.如权利要求2所述的表面，其中，所述油基漆包含白色颜料。7.如权利要求6所述的表面，其中，所述白色颜料是碳酸钙、高岭土或二氧化钛。8.如权利要求2所述的表面，其中，所述油基漆包含非白色颜料。9.如权利要求2所述的表面，其中，所述粘合剂层可透光和气体。10.如权利要求1所述的表面，其中，所述光催化剂经由粘合剂层的热处理被固定，所述粘合剂层在其上具有所述光催化剂。11.如权利要求1所述的表面，其中，所述粘合剂层是选自包括以下的组的涂料：溶解在包括挥发性有机化合物的溶剂中的聚合物、溶解在一种或多种溶剂中的丙烯酸化合物、包含聚合物的多孔有机基质、以及包含多孔合金的无机基质。12.一种将光催化剂固定到表面上的方法，所述方法包括将在粘合剂层中的所述光催化剂的悬浮液施加到所述表面上。13.如权利要求12所述的方法，其中，所述光催化剂包括TiO2、TiO2
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ZnO、TiO2
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Bi2O3、TiO2
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CuO、TiO2
‑
CuO
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Gr、TiO2
‑
ZnO
‑
Bi2O3或TiO2
‑
ZnO
‑
Bi2O3
‑
Gr。14.如权利要求12所述的方法，其中，所述光催化剂是TiO2
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ZnO、TiO2
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Bi2O3、TiO2
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CuO、TiO2
‑
CuO
‑
Gr、TiO2
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ZnO
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Bi2O3或TiO2
‑
ZnO
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Bi2O3
‑
Gr纳...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁焕方，
申请(专利权)人：香港理工大学，
类型：发明
国别省市：