CN111683692A - 内墙面消毒的光催化方法和具有光催化性能的可清洗杀菌涂料的组合物 - Google Patents

内墙面消毒的光催化方法和具有光催化性能的可清洗杀菌涂料的组合物 Download PDF

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Abstract

本发明涉及内墙面消毒的光催化方法和具有光催化性能的杀菌可清洗涂料组合物.所述组合物基于丙烯酸‑苯乙烯树脂，其中分散有掺杂了诸如Ag、Au、Cu、Ni、Fe、Cr、Co或Mn过渡金属的TiO2锐钛矿型或ZnO金属氧化物半导体颗粒作为光敏杀菌剂，并且通过用可见光谱范围的450nm‑500nm波长的光子辐照所述组合物的光催化激活方法来激活杀菌性能，其特征在于来自TiO2锐钛矿型或ZnO光敏半导体的掺杂剂的激活，确定出现了活性氧单线态物种ROS(O2 1Δg或O2 1∑g+类型)，此物种具有杀菌和消毒作用。

Description

内墙面消毒的光催化方法和具有光催化性能的可清洗杀菌涂 料的组合物
本发明涉及内墙面消毒的光催化方法和具有光催化性能的杀菌可清洗涂料组合物，所述组合物基于水性丙烯酸-苯乙烯树脂，其中分散有掺杂了诸如主要是Ag或Au或者Cu、Ni、Fe、Cr、Co、Mn过渡金属的金属氧化物半导体颗粒如锐钛矿型TiO2或ZnO作为光敏杀菌剂，和因所用掺杂剂的作用而使用450nm和500nm的可见光量子激活灭菌组分和组合物消毒性能的光催化方法，在医疗实践、医院、学校、食品工业领域通常会有微生物细菌发生和传播危险的区域实现内墙面的抗微生物和抗真菌保护和消毒。本专利所指的组合物被施涂于房间的内墙壁，通过涂覆在以砖石、混凝土、灰泥制造的所有种类内墙面或任何其它基于矿物材料的表面(包括多孔混凝土、砖块或石膏板、石膏)上作为可清洗杀菌保护涂料，所述涂料含有掺杂了诸如通常是Ag或Au或Cu、Ni、Fe、Cr、Co、Mn过渡金属的锐钛矿型TiO2或ZnO的光敏颜料。通过按需使用永久或间歇辐照，以及具有波长在450nm到500nm光量子的各个表面的发光辐照源，光是由室内照明灯发出的，将来***菌组合物的光敏剂进行光催化激活的方法来实现确保施涂于墙壁的所述组合物的消毒和杀菌效果。450nm和500nm光谱范围发射出的波长是特定的波长，能激活掺杂有通常如Ag但也有Au、Cu、Ni、Fe、Cr、Co、Mn过渡金属的TiO2或ZnO。当TiO2在光敏剂水平上被等于或大于禁带宽度的光能激发时，产生光动力反应，从而形成对病原菌具有杀菌作用的ROS单线态氧的活性物种。ROS被理解为活性氧自由基物种，这些活性氧自由基是由于电子从半导体基底转移到游离氧分子的结果，对有机分子而言ROS物种比分子氧本身的活性要大得多。以这种方式获得内墙面的消毒方法，其可通过消毒必要的光功能强度来控制、调节，可重复且不受外部发光因子变化的影响。
已知可清洗杀菌涂料的各种组合物，其含有或是苯并异噻唑-3(2H)-酮或银颗粒或是胶体银的活性物质或者苯并异噻唑-3(2H)-酮与银离子的混合物作为杀菌剂。这类组合物的缺点是苯并异噻唑-3(2H)-酮产生接触过敏，并且随时间以及产生抗性的微生物细菌而作用受限，尽管银是比苯并异噻唑-3(2H)-酮更好的杀菌剂，但也作用受限，抗菌效果取决于涂料内离子的浓度和形状。
已知锐钛矿型TiO2或ZnO类的半导体金属氧化物在光催化反应中具有光敏作用。光敏剂光动力疗法中的效果和作用模式也是已知的，是基于光化学反应，由光敏物质与某一波长的光相互作用而触发，形成单线态氧ROS(O2 1Δg或O2 1∑g+类型)。金属氧化物半导体光敏剂如TiO2锐钛矿型或ZnO的消毒作用是基于光催化机理实施的，由含有锐钛矿型TiO2或ZnO的光敏剂与某一波长的光相互作用而触发，之后出现氧-氧单线态ROS，对微生物的破坏起决定作用，从而赋予这些物质杀菌和抗真菌的作用。
应用半导体光催化反应作为消毒方法的第一类例子之一是Matsunaga和赞助人的著作[T.Matsunaga,R.Tomoda,T.Nakajima,N.Nakaraura,T.Komine,f-QlAppl.Environ.Microbiol.54(1988)1330页]。他们成功地展示了被紫外光谱范围辐照的TiO2粒子在诸如嗜酸乳杆菌、酿酒酵母和大肠杆菌的细菌的光破坏方面是有效的，并且这种破坏与通过光氧化降低细胞内CoA水平相关联。在另一项，Cushnie和赞助人的研究中[T.P.T.Cushnie,P.K.J.Robertson,S.Officer,P.M Pollard,R.Prabhu,C.McCullagh,J.M.C.Robertson低温下TiO2薄膜的光杀菌效果-初步研究J.Photoch.Photobio.A,216(2010),290-294页]展示和评价了锐钛矿型TiO2的非常好的抗菌效能，是通过UV在金黄色葡萄球菌上激活，包括了在低温下进行的实验。在另一项研究中，U.Joost和colaborators[U.Joost,K.Juganson,M.Visnapuu,M.Mortimer,A.Kahru,E.Nommiste,U.Joost,V.Kisand,A.lvask,纳米TiO2(锐钛矿型)薄膜的光催化抗菌活性：对大肠杆菌细胞和脂肪酸的效果,Journal of Photochemistry and Photobiology B:Biology(2014)]展示了通过UV光催化激活的TiO2作为杀菌剂对大肠杆菌的区别效果。在2015年Fagan的另一项研究中，显示出单纯TiO2或掺杂Ag或Au、Cu、Ni的TiO2具有优异的光催化杀菌性能，并解释了TiO2的光催化杀菌作用机理[Fagan,R.et al.,(2015)太阳能和可见光激活TiO2光催化反应用于处理细菌、藻类毒素和新关注的污染物的综述,Materials Science in SemiconductorProcessing,vol.42,2-14页]。
在专利中：DE202015000762U描述了一种覆有TiO2灯且具有除臭和卫生功能的通用照明板。在专利WO 2011/113692 A1中描述了用具有杀菌性质的光催化TiO2覆盖的塑料面板的生产过程。在专利US20140205546A1中描述了实现含银掺杂TiO2的聚合物薄膜的方法。
这些光催化消毒应用的主要缺点是，它们用于光催化激活的辐照，或是对人类有害的紫外线辐照，或是由太阳照射产生的自然辐照且实际上考虑到太阳辐照包含少于5％的能激活含TiO2光敏剂的特定波长的光子，故量子产率很低。这就是为什么用TiO2进行光消毒的应用，在长时间接触和阳光充足的地方可以接受，但作为消毒方法效能的量子产率显示了太阳辐射强度所带来的波动。
这些应用的另一个主要缺点是实际上这些应用中没有一个没有实现房间内壁的总表面的覆盖。
本发明内墙面消毒的光催化方法和具有光催化性能的可清洗杀菌涂料组合物，通过实施将光敏杀菌剂组合物施涂于内墙面作为可清洗涂料而解决了这些技术问题，所述组合物包含基于掺杂了Ag或Au、Cu、Ni、Fe、Cr、Co、Mn类过渡金属的锐钛矿型TiO2或ZnO的具有杀菌光催化作用的杀菌颜料，组合物与光催化方法结合作用，用于通过由各个空间中照明灯发射的可见光谱范围且具有450nm和500nm波长的光照射所述组合物涂敷的墙壁来激活组合物中的光敏剂颗粒，所述光通过激活掺杂Ag或Au、Cu、Ni、Fe、Cr、Co、Mn的锐钛矿型TiO2或ZnO颜料启动光催化消毒过程。
本发明所解决的第一个技术问题是获得一种具有强大抗菌和抗过敏作用和高覆盖性的可清洗涂料类型的组合物，允许对由细菌或医院传染病引起感染发生和传播危险的医院、医疗实践、学校、食品工业空间或其它类型的空间用内墙壁膜保护抗菌材料进行全覆盖，所述组合物本体中均匀分散了基于掺杂过渡金属特别是Ag的锐钛矿型TiO2或ZnO的光敏剂，但Au、Cu、Ni、Fe、Cr、Co或Mn也可用作掺杂剂，光敏剂被具有可见光谱波长、特别是450nm和500nm波长的光子激活。
本发明所解决的第二个技术问题是通过用发射自内部空间照明灯的光子照射内墙壁上施涂的组合物而将光敏剂从组合物中光催化激活的方法，所述灯还包含在450nm-500nm光谱范围发射连续、脉冲或间歇光的照射源，固定到房间天花板上的灯，或安装在房间墙壁的LED条带，或根据消毒要求进行照射的移动灯。
根据本发明内墙面消毒的光催化方法和具有光催化性能的可清洗杀菌涂料组合物，所用的涂覆房间内墙的组合物是基于5-15份的丙烯酸-苯乙烯树脂、5-15份的聚氨酯树脂、至多10份的丙二醇、5-35份的水、5-20份的白色颜料、至多50份的填料材料、至多10份的流变添加剂、pH平衡液、0.2-2份的分散剂、0.2-2份的消泡剂、0.2-1份的表面活性剂、0.2-2份的纤维素硬化剂，在组合物中加入10-20份基于掺杂了光敏剂质量0.7％-1.5％Ag离子的锐钛矿型TiO2的颜料作为光催化杀菌剂，以重量份表达。它可以用作光敏剂颜料，代替掺杂Ag或者也可以用Au、Cu、Ni、Fe、Cr、Co或Mn类其它过渡金属进行掺杂的金属氧化物锐钛矿型TiO2还有ZnO。消毒过程是通过以可清洗涂料形式施涂于房间内墙的杀菌剂组合物触发的，其通过光催化方法激活，利用室内空间照明灯发射的光子照射所述的覆盖可清洗涂料的墙壁，所述灯具还包含也是在450nm-500nm光谱范围发射连续、脉冲或间歇光的照射源，固定到房间天花板上的灯，以及安装在房间墙壁的LED条带，或根据消毒要求具有照射功能的移动灯，启动可清洗杀菌涂料组合物中掺杂Ag或掺杂Au、Cu、Ni、Fe、Cr、Co、Mn的锐钛矿型TiO2颜料或ZnO颜料的光催化消毒过程。此激活杀菌组合物中光敏颗粒的光催化方法可根据消毒需要确保持续时间和光照强度。应用此激活杀菌组合物中光敏剂颗粒的光催化方法后，出现具有杀菌和消毒作用的单线态氧ROS(O2 1Δg或O2 1∑g+类型)的活性物种，对微生物的破坏起决定性作用，赋予光催化组合物抗菌和抗真菌功能。这样就得到可通过消毒必要的功能即照度来控制、调节，可重复且不受外部发光因子变化影响的内墙面消毒方法。
内墙面消毒的光催化方法和具有光催化性能的杀菌可清洗涂料组合物通过叠加Ag离子的杀菌剂作用与光敏剂锐钛矿型TiO2或光敏剂金属氧化物半导体ZnO的光催化杀菌效果而具有强大的杀菌作用。通过用Ag离子(或其它过渡金属如Au、Cu、Ni、Fe、Cr、Co或Mn)掺杂这些颜料，光敏剂锐钛矿型TiO2以及金属氧化物半导体ZnO的激活光谱向可见光谱的波长迁移，因而能够实现对人无危险的稳定激活方法，摒弃了对人危险的源自UV光谱的光波的激活。
通过应用本发明内墙面消毒的光催化方法和具有光催化性能的杀菌可清洗涂料组合物，获得下列好处：
·实现膜保护抗菌材料的内墙全覆盖，杜绝医院感染的传播
·叠加Ag离子的杀菌效果与光敏剂TiO2锐钛矿型或金属氧化物半导体ZnO的光催化杀菌效果
·通过掺杂Ag离子(或其它过渡金属如Au、Cu、Ni、Fe、Cr、Co或Mn)，光敏剂锐钛矿型TiO2或金属氧化物半导体ZnO的激活光谱向可见光谱的波长迁移
·这消除了使用对人有危险的紫外线波长激活的光敏剂的必要
·从而实现了一种光敏剂的激活方法，所述方法对人无危险，因而使其能够进行稳定和完全活化来对抗微生物细菌
·不出现过敏现象，是一种生态产品
·由于所用的光敏剂与组合物中所用的水性树脂完全相容，故制备工艺简单
·抗黄变
·高白度，确保墙壁的呼吸
实施例
获得组合物的方法：使用Cowles型分散器，加入15升水、10kg丙二醇、10kg聚氨酯树脂、25kg填充剂。将组合物分散20分钟，增量加入15kg锐钛矿型TiO2颜料-用0.7-1.5％Ag离子掺杂的光催化杀菌锐钛矿型。继续分散20分钟后，加入1kg分散剂、1kg消泡剂、2kg纤维素硬化剂、15kg丙烯酸-苯乙烯树脂、pH值平衡液，加水至100kg。将其不断搅拌和摇动，直到获得均质粘性液体形式的分散液。
组合物的实施例
在设有连续搅拌***的反应釜中，按最终组合物的重量份数，加入15份丙烯酸-苯乙烯树脂、10份脂肪族聚氨酯树脂、丙二醇、25份常用填料。均化后连续搅拌下逐渐加入15份掺杂银或铜离子的ZnO颜料作为光催化杀菌剂，掺杂浓度为颜料质量的0.7％～1.5％。均化并逐步加入4份的分散剂、消泡剂、pH平衡液、纤维素硬化剂和水至100份。将其不断搅拌和摇动，直到获得均质粘性液体形式的分散液。
可使用颜料质量0.7％-1.5％浓度的Co或Cr、Mn、Ni、Fe离子用于ZnO颜料的掺杂。
组合物的实施例
在反应搅拌器中制备组合物，按最终组合物的重量份数，加入15份丙烯酸-苯乙烯树脂、10份脂肪族聚氨酯树脂、相应的丙二醇、相应的25份常用填料。将其分散10-20分钟，直到得到均匀的混合物。在搅拌下再加入15份用颜料质量0.7-1.5％浓度的银或铜离子掺杂的TiO2颜料作为光催化杀菌剂。均化并逐步加入4份的分散剂、消泡剂、pH平衡液、纤维素硬化剂和水至100份。将其不断搅拌和摇动，直到获得均质粘性液体形式的分散液。可使用颜料质量0.7％-1.5％浓度的Co或Cr、Mn、Ni、Fe离子用于TiO2颜料的掺杂。
内墙面消毒的光催化方法的实施例
通过上述方法之一制备具有光催化性能的杀菌可清洗涂料组合物。准备好房间的内墙壁，将组合物用刷子、用喷漆枪或其它涂覆技术涂一或多层涂层施涂于墙壁上。作为可清洗涂料施涂于墙壁上的组合物干燥后，将带有LED的照明灯具固定在天花板上。灯具还包含能对用本发明所述的光催化组合物涂覆的墙壁发射和照射450nm-500nm光谱光的光源。通过壁挂灯以450nm-500nm光谱的光连续、脉冲或间歇照射，实施本发明所述组合物的光催化激活方法并以杀菌可清洗涂料的形式施涂于内墙壁上。
内墙面消毒的光催化方法的实施例
制备具有光催化性能的杀菌可清洗涂料组合物。准备好房间的内墙壁，将组合物用刷子、用喷漆枪或其它涂覆技术涂一或多层涂层施涂于墙壁上。作为可清洗涂料施涂于墙壁上的组合物干燥后，安装包含能对用本发明所述的光催化组合物涂覆的墙壁发射和照射450nm-500nm光谱光的LED灯带。通过安装在涂漆墙上的LED灯带以450nm-500nm光谱的光连续、脉冲或间歇照射，实施本发明所述组合物的光催化激活方法并以杀菌可清洗涂料的形式施涂于内墙壁上。
通过比较用450nm-500nm范围波长照射根据上述实施例制备的光催化组合物所产生的光催化激活作用，定量评价了内墙面消毒的光催化方法和具有光催化性能的杀菌可清洗涂料组合物的抗菌效果，其中活的细菌细胞分散在膜的表面或混入涂料本体中。
已经进行了实验室测试，用于定量评价内墙面消毒的光催化方法和具有光催化性能的杀菌可清洗涂料组合物的抗菌效果。将选自分散于膜中或根据上述方法制备的具有光催化性能的可清洗杀菌涂料组合物中内含的几种微生物菌株中的活细菌细胞制备更多等份额的相同生物样品。将一批生物样品置于黑暗中，另一批置于阳光下，另一批样品在450nm-500nm光谱的光照下进行光催化激活。通过测定以对数表达的UFC/ml值(根据ISO标准22196：2007改编)，将可见光辐照对漆料本体中内含或分散于膜表面的活菌细胞的效果进行了比较，定量评价了通过用450nm-500nm光谱范围的光进行光催化辐照法激活的可清洗杀菌涂料组合物的抗菌效果。结果表明，与相同条件下暴露于自然光的相同样品获得的值相比，可清洗涂料样品暴露于450nm-500nm光谱范围光的情形下，UFC/ml值对数减量在2个单位以上。

Claims (11)

1.内墙面消毒的光催化方法和具有光催化性能的可清洗杀菌涂料组合物，其特征在于组合物是基于5-15份的丙烯酸-苯乙烯树脂、5-15份的脂族聚氨酯树脂、15-35份的水、25-30份的白色颜料、至多50份的填料材料、至多10份的流变剂、pH调节剂、纤维素硬化剂，在其中加入3-5份基于掺杂了光敏剂质量0.7％-1.5％Ag离子的锐钛矿型二氧化钛的光催化杀菌剂。
2.内墙面消毒的光催化方法和具有光催化性能的可清洗杀菌涂料组合物，其特征在于制备权利要求1所述的可清洗涂料组合物，准备好欲涂覆的墙壁，将所述组合物用刷子刷一或多层涂层、用喷漆枪或其它涂覆技术施涂于墙壁上，作为可清洗涂料施涂于墙壁上的组合物干燥后，通过用内部空间照明灯发射的光子照射墙壁的方法来辐照可清洗涂料，所述灯包含发射连续、脉冲或间歇光且在450nm-500nm光谱范围的照射源，固定到房间天花板上的灯，或安装在房间墙壁的LED条带，或根据消毒要求进行照射的移动灯，辐照或是在全部时间或是在任何需要的时候进行，来启动颜料的光催化消毒过程。
3.内墙面消毒的光催化方法和具有光催化性能的可清洗杀菌涂料组合物，其特征在于通过使用室内照明灯发出的光子照射这些墙壁，将来自施涂于所述墙壁上的杀菌可清洗组合物的光敏剂颗粒进行光催化激活，所述灯还包含发射连续、脉冲或间歇光且也在450nm-500nm光谱范围的照射源，固定到房间天花板上的灯，或安装在房间墙壁的LED条带，或根据消毒要求进行照射的移动灯，启动杀菌可清洗涂料组合物中掺杂Ag的锐钛矿型TiO2颜料的光催化消毒过程，这样就得到可通过消毒必要的功能即光强度来控制、调节，可重复且不受外部发光因子变化影响的内墙面消毒方法。
4.内墙面消毒的光催化方法和具有光催化性能的可清洗杀菌涂料组合物，其特征在于来自施涂于墙壁的杀菌可清洗涂料的光敏剂颗粒是通过Ag离子颗粒沉积其表面而掺杂的锐钛矿型TiO2。
5.内墙面消毒的光催化方法和具有光催化性能的可清洗杀菌涂料组合物，其特征在于通过在杀菌光敏剂锐钛矿型TiO2颗粒中掺杂Ag离子，实现了锐钛矿型TiO2颗粒的光激活响应迁移到450-500nm的可见光范围，从而获得激活杀菌光催化过程的对人类没有负面影响的生态方法。
6.内墙面消毒的光催化方法和具有光催化性能的可清洗杀菌涂料组合物，其特征在于用可见光谱范围的450nm-500nm波长对带有Ag离子的杀菌光敏剂锐钛矿型TiO2颗粒进行激活，确保恒定的光催化活性、可控性和高量子产率。
7.内墙面消毒的光催化方法和具有光催化性能的可清洗杀菌涂料组合物，其特征在于光敏剂TiO2锐钛矿型颗粒可以用其它过渡金属如Au、Cu、Ni、Fe、Cr、Co或Mn掺杂，使TiO2激活光谱迁移到可见光谱范围的波长。
8.内墙面消毒的光催化方法和具有光催化性能的可清洗杀菌涂料组合物，其特征在于它可以用作光敏剂颜料，锐钛矿型TiO2以及基于金属氧化物半导体ZnO的颜料，或这些颜料的混合物，它们可以用Ag类过渡金属，也可以用其它过渡金属如Au、Cu、Ni、Fe、Cr、Co或Mn掺杂剂进行掺杂，使金属氧化物半导体的激活光谱迁移到可见光谱范围的波长。
9.内墙面消毒的光催化方法和具有光催化性能的可清洗杀菌涂料组合物，其特征在于光催化过程的杀菌活性不会产生对该过程具有耐受性的感染性细菌，也使得MRSA的耐受性得以消除。
补充权利要求
10.具有光催化性能的可清洗杀菌涂料组合物，其特征在于根据本发明的组合物由15份的丙烯酸-苯乙烯树脂、10份的脂族聚氨酯树脂、相应的丙二醇、25份常用填料、15份作为光催化杀菌剂的用颜料质量0.7-1.5％Ag或Cu、Co、Cr、Mn、Ni、Fe掺杂的锐钛矿型TiO2颜料或ZnO、4份分散剂、消泡剂、pH调节剂、纤维素硬化剂以及最高补到100份的水组成。
11.内墙面消毒的光催化方法，其特征在于根据本发明的方法包括通过在内墙面上涂覆一或多层如权利要求1所述的光催化组合物并用位于涂有所述光催化组合物的内墙面形成的空间内的照明灯发出的450nm-500nm光谱范围的光连续、脉冲或间歇辐照激活所述组合物，所述照明灯既可以为权利要求1所述的光催化涂料组合物进行光激活提供光通量，也可以提供在涂覆本发明所述光催化涂料组合物的场所内进行良好活动所需的光通量。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11819580B2 (en) 2016-10-18 2023-11-21 PurWorld Technologies LLC Method of chemically disinfecting a vehicle
RO134047A2 (ro) * 2018-10-11 2020-04-30 Răzvan Cătălin Bucureşteanu Compoziţie de glazură ceramică fotocatalitică biocidă, şi metodă fotocatalitică pentru dezinfecţia suprafeţelor produselor ceramice, a obiectelor din porţelan sanitar şi a celor acoperite cu plăci ceramice
RO134027A2 (ro) * 2018-10-24 2020-04-30 Răzvan Cătălin Bucureşteanu Compoziţie de răşini polimerice de acoperire, cu proprietăţi fotocatalitice biocide, şi metodă fotocatalitică pentru dezinfecţia suprafeţelor acoperite cu răşini polimerice

Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040213899A1 (en) * 2003-04-25 2004-10-28 Wei-Hong Wang Fluorescent lamp capable of cleaning air
CN1786087A (zh) * 2005-11-02 2006-06-14 刘应希 一种具有光催化功能的纳米复合涂料及其制备方法
CN101153138A (zh) * 2006-09-25 2008-04-02 天津市振东涂料有限公司 超强光催化降解抗菌环保涂料制备方法
CN101418151A (zh) * 2008-12-12 2009-04-29 南京工业大学 具有高效抗菌和空气净化功能的纳米介孔二氧化钛涂料
US20100062032A1 (en) * 2008-09-09 2010-03-11 Guardian Industries Corp. Doped Titanium Dioxide Coatings and Methods of Forming Doped Titanium Dioxide Coatings
CN101701120A (zh) * 2009-11-18 2010-05-05 上海波平航空科技有限公司 一种纳米氧化锌抗菌抗污涂料及其制备方法
CN102093794A (zh) * 2010-12-31 2011-06-15 东莞市明天纳米科技有限公司 制备纳米二氧化钛光催化杀菌涂料的方法
CN102220039A (zh) * 2011-04-26 2011-10-19 福州大学 一种室内用光催化涂料及其制备方法和应用
CN102304302A (zh) * 2006-09-28 2012-01-04 多木化学株式会社 光催化二氧化钛溶胶,和使用其的涂料组合物和部件
RO129366A2 (ro) * 2012-08-23 2014-04-30 Kober S.R.L. Compoziţie de vopsea lavabilă cu ioni de argint
CN105368223A (zh) * 2015-11-12 2016-03-02 扬州大学 一种丝光光触媒乳胶漆面漆及其生产工艺
US20160158738A1 (en) * 2013-07-05 2016-06-09 Nitto Denko Corporation Photocatalyst sheet
CN105925021A (zh) * 2016-06-03 2016-09-07 浙江和谐光催化科技有限公司 TiO2/Ga2O3复合光催化胶体的制备方法
AU2016237640A1 (en) * 2015-03-23 2017-10-05 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Visible-light-responsive photocatalytic-titanium-oxide-particulate dispersion liquid, manufacturing method therefor, and member having thin photocatalytic film on surface thereof

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2756474B2 (ja) * 1995-03-20 1998-05-25 東陶機器株式会社 基材の表面を光触媒的に親水性にする方法、親水性の光触媒性表面を備えた基材、その製造方法、および、光触媒性親水性コーティング組成物
RO118754B1 (ro) * 1999-11-02 2003-10-30 Rolac S.A. Compoziţie de vopsele lavabile pe bază de emulsie de copolimer acrilo-stirenic pentru protecţia şi decorarea zidăriei
CA2444385A1 (en) * 2001-04-12 2002-10-24 Titan Technologies Apparatus and method for phtocatalytic purification and disinfection of water and ultrapure water
RS56124B1 (sr) * 2014-03-12 2017-10-31 Vojislav Vasović Postupak dobijanja boje sa povećanom apsorpcijom štetnih supstanci iz vazduha za unutrašnje prostorije

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040213899A1 (en) * 2003-04-25 2004-10-28 Wei-Hong Wang Fluorescent lamp capable of cleaning air
CN1786087A (zh) * 2005-11-02 2006-06-14 刘应希 一种具有光催化功能的纳米复合涂料及其制备方法
CN101153138A (zh) * 2006-09-25 2008-04-02 天津市振东涂料有限公司 超强光催化降解抗菌环保涂料制备方法
CN102304302A (zh) * 2006-09-28 2012-01-04 多木化学株式会社 光催化二氧化钛溶胶,和使用其的涂料组合物和部件
US20100062032A1 (en) * 2008-09-09 2010-03-11 Guardian Industries Corp. Doped Titanium Dioxide Coatings and Methods of Forming Doped Titanium Dioxide Coatings
CN101418151A (zh) * 2008-12-12 2009-04-29 南京工业大学 具有高效抗菌和空气净化功能的纳米介孔二氧化钛涂料
CN101701120A (zh) * 2009-11-18 2010-05-05 上海波平航空科技有限公司 一种纳米氧化锌抗菌抗污涂料及其制备方法
CN102093794A (zh) * 2010-12-31 2011-06-15 东莞市明天纳米科技有限公司 制备纳米二氧化钛光催化杀菌涂料的方法
CN102220039A (zh) * 2011-04-26 2011-10-19 福州大学 一种室内用光催化涂料及其制备方法和应用
RO129366A2 (ro) * 2012-08-23 2014-04-30 Kober S.R.L. Compoziţie de vopsea lavabilă cu ioni de argint
US20160158738A1 (en) * 2013-07-05 2016-06-09 Nitto Denko Corporation Photocatalyst sheet
AU2016237640A1 (en) * 2015-03-23 2017-10-05 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Visible-light-responsive photocatalytic-titanium-oxide-particulate dispersion liquid, manufacturing method therefor, and member having thin photocatalytic film on surface thereof
CN105368223A (zh) * 2015-11-12 2016-03-02 扬州大学 一种丝光光触媒乳胶漆面漆及其生产工艺
CN105925021A (zh) * 2016-06-03 2016-09-07 浙江和谐光催化科技有限公司 TiO2/Ga2O3复合光催化胶体的制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
HOWARD A. FOSTER: "Photocatalytic disinfection using titanium dioxide:spectrum", 《APPLIED MICROBIOLOGY AND BIOTECHNOLOGY》 *
IBHADON, AO: "Heterogeneous Photocatalysis: Recent Advances and Applications", 《CATALYSTS》 *

Also Published As

Publication number Publication date
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