[发明专利]多功能自清洁表面层及其形成方法

权利要求书

1.多功能自清洁表面层，包含：

包含硅和氧的无机基质；

分布在所述无机基质内并与所述无机基质键合的多个光催化活性粒子；

在对应于所述多个光催化活性粒子与所述无机基质之间的键合的区域中在所述无机基质内限定的多个纳米孔隙；和

设置在所述多个纳米孔隙的至少一部分内的水，其中在水和电磁辐射的存在下，所述多个光催化活性粒子促进所述多功能自清洁表面层上的任何油或有机残余物的分解反应。

2.权利要求1的多功能自清洁表面层，其中所述多个纳米孔隙的平均孔径是所述无机基质中的硅-氧键长度的六至八倍。

3.权利要求1的多功能自清洁表面层，其中所述无机基质是氧化硅基质（SiO_x）；并且

其中所述光催化活性粒子包含二氧化钛（TiO₂）、氧化锌（ZnO）、二氧化锆（ZrO₂）、氧化钽（TaO₂）、钛酸锶（SrTiO₂）和二氧化锡（SnO₂）中的一种或多种以及包含钕（Nd）的掺杂剂。

4.权利要求1的多功能自清洁表面层，其中所述多个光催化活性粒子包括第一光催化活性材料和第二光催化活性材料，其中所述第一光催化活性材料包含二氧化钛（TiO₂），且所述第二光催化活性材料包含硼掺杂的氟化类金刚石碳。

5.权利要求4的多功能自清洁表面层，其中所述多个光催化粒子包括大于或等于大约10体积%至小于或等于大约50体积%的第一光催化活性材料和大于或等于大约50体积%至小于或等于大约90体积%的第二光催化活性材料。

6.权利要求1的多功能自清洁表面层，其中所述多功能自清洁表面层限定了包含所述多个光催化活性粒子的暴露表面，并且所述暴露表面进一步限定了包含与所述多个光催化活性粒子相邻的低表面能材料的选择区域。

7.权利要求6的多功能自清洁表面层，其中所述低表面能材料包含全氟化碳硅氧烷聚合物。

8.权利要求6的多功能自清洁表面层，其中所述无机基质具有大于或等于大约10 nm至小于或等于大约60 nm的厚度，且包含低表面能材料的选择区域具有大于或等于大约5 nm至小于或等于大约500 nm的厚度；并且

其中所述多个纳米孔隙的平均孔径为大于或等于大约0.75 nm至小于或等于大约1.5nm。

9.权利要求1的多功能自清洁表面层，其中所述多功能自清洁表面层限定了暴露表面，并进一步包含沿所述暴露表面分布在所述无机基质内的多个银（Ag）粒子。

10.权利要求1的多功能自清洁表面层，其中所述多功能自清洁表面层是折射率（n）小于1.3的抗反射涂层。