[发明专利]光催化剂被覆粒料及其制造方法

说明书

技术领域

本申请的实施方式涉及将无机颗粒附着于无机基材的方法。其中，一些实施方式提供将金属/半金属的氧化物(metal/metalloid oxides)与光催化材料共价结合的方法。结合有光催化剂的无机材料可用于能在温和条件下分解有机化合物的制品。

背景技术

近年来，被覆有光催化剂的表面的应用因其独特的性能而受到瞩目。已在包括热塑性材料、陶瓷和纺织品在内的各种基材或表面上结合、配置或负载上述光催化材料。

发明内容

然而，光催化材料对基材的附着存在问题。因此，需要将光催化材料附着于基材表面的方法或改善光催化材料对基材表面的附着。

本领域的挑战之一在于，所被覆或包埋的颗粒未与配置这些颗粒的表面良好结合；以及，当使用制品时，光催化元件脱落。作为其结果，利用已知方法制造的具备光催化元件的制品存在光催化效果由于光催化元件的数量减少而损失的趋势。

因此，需要制造各种带有光催化元件的制品的方法，其中，所述光催化元件充分地结合于基材表面，从而使得在对制品的正常使用中光催化元件的数量、效果等能够维持足够的时间。

本文中所述的一些实施方式提供将颗粒附着于无机基材的方法。具体而言，该方法可用于将光催化材料或颗粒附着于无机基材。因此，本文中所述的方法可用于制造广范围的附着有光催化剂的无机材料。

在一些实施方式中，描述了制造光催化活性复合物的方法，所述方法包括：通过将金属氧化物或半金属氧化物与流体载体混合，制备金属氢氧化物混合物；向所述金属氢氧化物混合物中添加光催化化合物；通过于高于250℃的温度对含有所述金属氢氧化物、所述流体载体和所述光催化化合物的混合物进行加热，将所述金属氢氧化物转化为金属氧化物。在一些实施方式中，上述方法还包括：以足以使所述光催化化合物与所述金属氢氧化物相互作用及/或将所述光催化化合物水合化(hydrate)的时间，对包含所述金属氢氧化物、所述流体载体和所述光催化化合物的所述混合物进行搅拌。在一些实施方式中，上述方法还包括：以足以除去所述流体载体中的挥发性成分的时间，加热包含所述金属氢氧化物、所述流体载体(例如水)和所述光催化化合物的所述混合物。在一些实施方式中，所述金属氢氧化物可选自Al₂O₃和SiO₂。在一些实施方式中，所述金属氢氧化物可为浮石。在一些实施方式中，所述光催化材料可为WO₃及/或TiO₂。在一些实施方式中，所述光催化材料可为WO₃。在一些实施方式中，所述光催化材料可为WO₃和二氧化铈(CeO₂)。在一些实施方式中，上述方法还包括：对融合的(fused)金属氧化物/光催化复合物进行洗涤。

在一些实施方式中，描述了按照上述方法制得的光催化复合物。在一些实施方式中，描述了包含任意前述复合物的光催化元件。

在一些实施方式中，描述了下述光催化复合物，所述复合物包含浮石和光催化化合物，所述浮石包含5～50原子％的Al₂O₃和95～50原子％的SiO₂，所述光催化化合物包含WO₃和CeO₂，其中，Al₂O₃、SiO₂、WO₃和CeO₂中的至少2者化学键合到一起(chemically bonded together)。在一些实施方式中，化学键合包含-O-连接体(linkage)。

以下，对这些及其他的实施方式进行更为详细的描述。

附图说明

[图1]图1为在实施例中用于评价利用光催化过滤器元件的乙烯分解速率的试验腔室(testing chamber)的示意图。

[图2]图2为示出了实施例1的乙烯分解试验结果的图。

具体实施方式