[发明专利]光催化剂复合材料和使用其的光催化功能产品

说明书

本申请要求基于日本专利申请2009-214943和日本专利申请2010-075937的优先权。日本专利申请2009-214943和日本专利申请2010-075937的公开内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及光催化剂复合材料和使用其的光催化功能产品。

背景技术

当用能量比半导体的带隙高的光照射半导体时，价带的电子被激发到导带，而在价带中形成空穴。由于由此形成的空穴具有强氧化能力且激发的电子具有强还原能力，因此在与该半导体接触的物质上发生氧化-还原反应。该氧化还原反应称为光催化反应，能够表现出该光催化反应的半导体称为光催化剂。氧化钛或氧化钨已知是此类光催化剂。

在其中光催化剂负载在树脂或类似物上的结构中，存在这样的问题，即当光催化剂直接负载在树脂或类似物的表面上时，光催化剂层和基底材料如树脂或类似物之间的粘合力(粘合性)因光催化反应而削弱，因此光催化剂容易脱落，并且该光催化结构的光催化活性也急剧下降。

因此，通过在光催化剂层与树脂基底材料之间提供由有机硅改性的树脂、含聚硅氧烷树脂、含胶体二氧化硅树脂或类似物制成的对光催化反应为惰性的粘合剂层，抑制因该光催化反应而导致的光催化剂层与树脂基底材料之间粘合力的降低(参见WO 97/000134)。

但是，此类粘合剂层在光催化剂层与粘合剂层之间，或在粘合剂层与树脂基底材料之间的粘合力(粘合性)方面不足，需要其中光催化剂层不会脱落的光催化剂复合材料。

发明内容

由此，本发明的一个目的是提供其中光催化剂层的脆性和易脱落性降低的光催化剂复合材料。

本发明人进行了深入研究以实现上述目的，由此完成了本发明。

本发明包括下列组成部分。

(1)光催化剂复合材料包含：基底材料，至少其表面由可塑性形变的固体材料形成；位于(或层合在)该基底材料表面上的含有无机颗粒的无机颗粒层；以及位于(或层合在)该无机颗粒层表面上的含有光催化剂的光催化剂层；其中该固体材料填充在该无机颗粒层的至少一部分孔隙中，并且除至少一部分外该无机颗粒层的表面被该固体材料涂布。

(2)根据(1)的光催化剂复合材料，其中该无机颗粒在该固体材料经历塑性形变的条件下不会经历塑性形变。

(3)根据(1)或(2)的光催化剂复合材料，其中构成该无机颗粒层的无机颗粒由二氧化硅制成。

(4)根据(1)至(3)中任一项的光催化剂复合材料，其中该基底材料包含固体材料的膜。

(5)根据权利要求(1)至(4)中任一项的光催化剂复合材料，其中该固体材料是热塑性树脂。

(6)根据权利要求(1)至(5)中任一项的光催化剂复合材料，其中贵金属或贵金属前体负载在该光催化剂层的光催化剂上。

(7)根据(6)的光催化剂复合材料，其中该贵金属是选自Cu、Pt、Au、Pd、Ag、Ru、Ir和Rh的至少一种贵金属。

(8)根据(6)或(7)的光催化剂复合材料，其中该光催化剂是氧化钨颗粒。

(9)具有根据(1)至(8)中任一项的光催化剂复合材料的光催化功能产品。

根据本发明，能够获得如下光催化剂复合材料，其中在保持由无机颗粒产生的表面硬度的同时降低光催化剂层的脆性与易脱落性。结果，使得可以制造能够保持最初的优异光催化活性的光催化功能产品。

附图说明

图1是显示本发明中无机颗粒复合材料制造工艺的一个实例的示例性示意图。

图2是显示实施例1中获得的无机颗粒结构的放大表面与横截面的SEM(扫描电子显微镜，下文使用相同缩写)显微照片(放大倍数：10000倍)。

图3是显示实施例1中获得的无机颗粒结构的放大表面与横截面的SEM显微照片(放大倍数：10000倍)。

图4是显示实施例2中获得的无机颗粒结构的放大表面与横截面的SEM显微照片(放大倍数：10000倍)。

图5是显示对比例3中获得的无机颗粒结构的放大表面与横截面的SEM显微照片(放大倍数：10000倍)。

图6是显示实施例3中获得的无机颗粒结构的放大表面与横截面的SEM显微照片(放大倍数：50000倍)。