CN110124509A - 光触媒组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种光触媒组合物及具有光触媒组合物的空气过滤结构，其中空气过滤结构是将光触媒组合物平均分布于基材的表面，此外本发明的光触媒组合物是以石墨烯做为载体利用二氧化钛维修饰的结构，以将二氧化钛的粒径保持在纳米级，再利用光导材料的折射光及反射光特性，让更多的紫外光或蓝外光能照射至二氧化钛，以提高光触媒组合物的空气净化能力。
Description
技术领域
本发明涉及光触媒领域，特别涉及一光触媒组合物以及使用于空气过滤器的光触媒组合物。
背景技术
现有的生活中充斥着各种的空气污然来源，除了外部因工业、交通等发展所产生的废气外，居家房屋内家具、建材等会释放的挥发性有机化合物或有毒气体，如室内木质地板及砖墙涂漆内，可能还有游离甲醛，人体经长时间暴露或接触时，除感到不适外，更严重者甚至引发刺痛、干燥、过敏、红肿等症状，甚至提高罹癌的风险率。而室内的空气质量，目前皆多已加装空气清净装置而达到改善。
现有空气清净装置中多以利用马达将脏空气、细菌、烟味、霉味等导入装置中，再利用紫外光及光触媒(TiO2)的搭配，以达到净化空气的效果。
然，根据研究指出，目前现有空气清净装置中的光触媒粒径皆落于20～250nm(纳米)之间，此粒径的光触媒所含的比表面积过大，因而所发挥的净化空气的效果有限。
故，如何将上述缺失问题加以改进，乃为本案发明人所欲解决的技术困难点之所在。
发明内容
有鉴于上述现有技术的问题，本发明提供一种光触媒组合物。
本发明提供一种光触媒组合物，主要是以二氧化钛、石墨烯以及光导材料，其中光导材料是为二氧化硅、石英、玻璃、导光塑料或导光矿物。本发明的光触媒组合物的组成比例是为二氧化钛占60～70wt％，石墨烯占15～20wt％，以及光导材料占15～20wt％。
本发明更进一步提供一种空气过滤结构，是光触媒组合物及基材，其中光触媒组合物是设于基材表面。其中更进一步是以烧结、涂布或两者的结合方式，设置于基材表面。基材为网状结构，可为绒布、海绵、金属、聚合物、复合材料或不锈钢等。
本发明的光触媒组合物是以石墨烯做为载体利用二氧化钛维修饰的结构，以将二氧化钛的粒径保持在10nm(纳米)以下，更甚至7nm(纳米)以下，此外再利用光导材料的折射光及反射光特性，让更多的紫外光或蓝外光能照射至二氧化钛，以提高光触媒组合物的空气净化能力。
上列详细说明是针对本发明的一可行实施例的具体说明，惟该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明技艺精神所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。
综上所述，本案不但在空间型态上确属创新，而且相对于已有物品增加了上述多项功效。
附图说明
图1为本发明的空气过滤结构的示意图；
图2为本发明的空气过滤结构的示意图；
附图标识：
100为复合物，200为光导材料，300为基材，400为紫外光。
具体实施方式
为利贵审查委员了解本发明的技术特征、内容与优点及其所能达到的功效，兹将本发明配合附图，并以实施例的表达形式详细说明如下，而其中所使用的图式，其主旨仅为示意及辅助说明书之用，未必为本发明实施后的真实比例与精准配置，故不应就所附的图式的比例与配置关系解读、局限本发明于实际实施上的权利范围，合先叙明。
请参阅图1及图2，为空气过滤结构的示意图，主要包含以石墨烯做为载体利用二氧化钛为修饰的结构的复合物100、光导材料200以及基材300，其中光导材料200为二氧化硅、石英、玻璃、导光塑料或导光矿物，基材300为网状结构，如绒布、海绵、金属、聚合物、复合材料或不锈钢，如图所示，本发明的光触媒组合物(包含复合物100、光导材料200)，平均分布于基材300的表面。如图2所示，进一步为光触媒组合物的剖面及紫外光(UV)照射的示意图，其中以紫外光400照射于基材300的表面后，除直接透过基材300直接照射至复合物100外，亦有部份是藉由光导材料200将紫外光400反射或折射至复合物100以进行空气的净化。
其中复合物100的石墨烯是以强氧化剂将石墨层内的π键断裂形成共价键，在施加外力将其凡德瓦尔力解离形成氧化石墨烯，再将二氧化钛修饰于氧化石墨烯，形成复合物100。接着将复合物100及光导材料200依特定组成比例混合后，藉由介质(固态、液态、胶体)分部或散布于基材的表面后，进行烧结、烘烤、干燥等步骤成形。
本发明的光触媒组合物及空气过滤结构，是透过低于400nm的紫外光波长，或特定紫外线波长(365nm或254nm)，或蓝外光对光触媒组合物进行激发，当紫外光或蓝外光照射在分布于基材表面的光触媒组合物时，其中以石墨烯做为载体利用二氧化钛维修饰的结构的复合物会产生电子洞对，而电子洞对则进一步与空气中的氧气及水产生氢氧自由基(OH)，而此氢氧自由基则分解空气中的有机物、无机物、臭味、细菌及病毒等，达成空气净化的功效。
综上所述，本发明不仅于技术思想上确属创新，并具备习用的传统方法所不及的上述多项功效。
Claims (10)
1.一种光触媒组合物，其中包含二氧化钛、石墨烯以及光导材料，其中二氧化钛占60～70wt％，石墨烯占15～20wt％，以及光导材料占15～20wt％。
2.根据权利要求1所述的光触媒组合物，其特征在于，所述光导材料为二氧化硅。
3.根据权利要求1所述的光触媒组合物，其中特征在于，所述光导材料为石英、玻璃、导光塑料或导光矿物。
4.一种空气过滤结构，是包含权利要求1项所述的光触媒组合物及基材。
5.根据权利要求4所述的空气过滤结构，其特征在于，所述光触媒组合物是设于基材表面。
6.根据权利要求4所述的空气过滤结构，其特征在于，所述基材具有网状结构。
7.根据权利要求4所述的空气过滤结构，其特征在于，所述基材为绒布、海绵、金属、聚合物或复合材。
8.根据权利要求6所述的空气过滤结构，其特征在于，所述基材为不锈钢。
9.根据权利要求4所述的空气过滤结构，其特征在于，通过烧结将光触媒组合物设于基材表面。
10.根据权利要求4所述的空气过滤结构，其特征在于，通过涂布将光触媒组合物设于基材表面。
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