PL194487B1 - Podłoże z powłoką fotokatalizującą, dyspersja dlapodłoża z powłoką fotokatalizującą i sposób wytwarzania podłoża z powłoką fotokatalizującą - Google Patents
Podłoże z powłoką fotokatalizującą, dyspersja dlapodłoża z powłoką fotokatalizującą i sposób wytwarzania podłoża z powłoką fotokatalizującąInfo
- Publication number
- PL194487B1 PL194487B1 PL99342761A PL34276199A PL194487B1 PL 194487 B1 PL194487 B1 PL 194487B1 PL 99342761 A PL99342761 A PL 99342761A PL 34276199 A PL34276199 A PL 34276199A PL 194487 B1 PL194487 B1 PL 194487B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- coating
- oxide
- substrate
- crystalline
- compound
- Prior art date
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims abstract description 77
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 44
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 139
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 126
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 69
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 46
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims abstract description 44
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 42
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 38
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 35
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims abstract description 34
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims abstract description 34
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 15
- 150000003377 silicon compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 14
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims abstract description 6
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 108
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 49
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims description 44
- 239000011941 photocatalyst Substances 0.000 claims description 33
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 28
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 26
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 18
- 150000002902 organometallic compounds Chemical class 0.000 claims description 17
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 16
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 16
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims description 16
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 claims description 14
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims description 13
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 13
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 9
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 9
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 8
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 8
- -1 SiOC Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 7
- 239000012702 metal oxide precursor Substances 0.000 claims description 7
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims description 7
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 6
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical group [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 claims description 5
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 claims description 5
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 4
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims description 4
- 239000002738 chelating agent Substances 0.000 claims description 4
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 4
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims description 4
- 125000002524 organometallic group Chemical class 0.000 claims description 4
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 claims description 4
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 claims description 4
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000005253 cladding Methods 0.000 claims description 3
- 238000009408 flooring Methods 0.000 claims description 3
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 claims description 3
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910001507 metal halide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 150000005309 metal halides Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000011490 mineral wool Substances 0.000 claims description 3
- QGLKJKCYBOYXKC-UHFFFAOYSA-N nonaoxidotritungsten Chemical compound O=[W]1(=O)O[W](=O)(=O)O[W](=O)(=O)O1 QGLKJKCYBOYXKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000004575 stone Substances 0.000 claims description 3
- 229910001930 tungsten oxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000002023 wood Substances 0.000 claims description 3
- 239000003125 aqueous solvent Substances 0.000 claims description 2
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 2
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- ZRHOFLXFAAEXEE-UHFFFAOYSA-J butanoate;titanium(4+) Chemical compound [Ti+4].CCCC([O-])=O.CCCC([O-])=O.CCCC([O-])=O.CCCC([O-])=O ZRHOFLXFAAEXEE-UHFFFAOYSA-J 0.000 claims 1
- 229920002457 flexible plastic Polymers 0.000 claims 1
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 claims 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 claims 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 claims 1
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 abstract description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 17
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 13
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 6
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 4
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 4
- IPCSVZSSVZVIGE-UHFFFAOYSA-N palmitic acid group Chemical group C(CCCCCCCCCCCCCCC)(=O)O IPCSVZSSVZVIGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 3
- YHWCPXVTRSHPNY-UHFFFAOYSA-N butan-1-olate;titanium(4+) Chemical compound [Ti+4].CCCC[O-].CCCC[O-].CCCC[O-].CCCC[O-] YHWCPXVTRSHPNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 3
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 3
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 3
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- POILWHVDKZOXJZ-ARJAWSKDSA-M (z)-4-oxopent-2-en-2-olate Chemical compound C\C([O-])=C\C(C)=O POILWHVDKZOXJZ-ARJAWSKDSA-M 0.000 description 2
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000021314 Palmitic acid Nutrition 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 2
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 2
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 230000000855 fungicidal effect Effects 0.000 description 2
- 239000002241 glass-ceramic Substances 0.000 description 2
- 238000009830 intercalation Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- WQEPLUUGTLDZJY-UHFFFAOYSA-N n-Pentadecanoic acid Natural products CCCCCCCCCCCCCCC(O)=O WQEPLUUGTLDZJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 2
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 238000004626 scanning electron microscopy Methods 0.000 description 2
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 2
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 2
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- VXUYXOFXAQZZMF-UHFFFAOYSA-N titanium(IV) isopropoxide Chemical compound CC(C)O[Ti](OC(C)C)(OC(C)C)OC(C)C VXUYXOFXAQZZMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KLDYRXHGQNGJKS-UHFFFAOYSA-N 1-phenylbutane-1,3-dione Chemical compound CC(=O)CC(=O)C1=CC=CC=C1.CC(=O)CC(=O)C1=CC=CC=C1 KLDYRXHGQNGJKS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XXTMWINTJRENRC-UHFFFAOYSA-N 6-methyl-5-propan-2-ylheptane-2,4-dione Chemical compound CC(C)C(C(C)C)C(=O)CC(C)=O XXTMWINTJRENRC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 241000446313 Lamella Species 0.000 description 1
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- YRKCREAYFQTBPV-UHFFFAOYSA-N acetylacetone Chemical compound CC(=O)CC(C)=O YRKCREAYFQTBPV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical group [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003373 anti-fouling effect Effects 0.000 description 1
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 1
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000010288 cold spraying Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N diethanolamine Chemical compound OCCNCCO ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000009415 formwork Methods 0.000 description 1
- 125000003827 glycol group Chemical group 0.000 description 1
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005923 long-lasting effect Effects 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- RIPZIAOLXVVULW-UHFFFAOYSA-N pentane-2,4-dione Chemical compound CC(=O)CC(C)=O.CC(=O)CC(C)=O RIPZIAOLXVVULW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007146 photocatalysis Methods 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000007348 radical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000009416 shuttering Methods 0.000 description 1
- 150000004756 silanes Chemical class 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000005361 soda-lime glass Substances 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000009718 spray deposition Methods 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- XJDNKRIXUMDJCW-UHFFFAOYSA-J titanium tetrachloride Chemical class Cl[Ti](Cl)(Cl)Cl XJDNKRIXUMDJCW-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 1
- 238000013022 venting Methods 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
- C04B41/50—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials
- C04B41/5025—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials with ceramic materials
- C04B41/5041—Titanium oxide or titanates
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/30—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/30—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
- B01J35/39—Photocatalytic properties
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
- C03C17/006—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with materials of composite character
- C03C17/007—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with materials of composite character containing a dispersed phase, e.g. particles, fibres or flakes, in a continuous phase
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
- C03C17/22—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with other inorganic material
- C03C17/23—Oxides
- C03C17/25—Oxides by deposition from the liquid phase
- C03C17/256—Coating containing TiO2
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D1/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, based on inorganic substances
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C30/00—Coating with metallic material characterised only by the composition of the metallic material, i.e. not characterised by the coating process
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J29/00—Details of cathode-ray tubes or of electron-beam tubes of the types covered by group H01J31/00
- H01J29/86—Vessels; Containers; Vacuum locks
- H01J29/88—Vessels; Containers; Vacuum locks provided with coatings on the walls thereof; Selection of materials for the coatings
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C2217/00—Coatings on glass
- C03C2217/20—Materials for coating a single layer on glass
- C03C2217/21—Oxides
- C03C2217/212—TiO2
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C2217/00—Coatings on glass
- C03C2217/40—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer
- C03C2217/43—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer consisting of a dispersed phase in a continuous phase
- C03C2217/44—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer consisting of a dispersed phase in a continuous phase characterized by the composition of the continuous phase
- C03C2217/45—Inorganic continuous phases
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C2217/00—Coatings on glass
- C03C2217/40—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer
- C03C2217/43—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer consisting of a dispersed phase in a continuous phase
- C03C2217/46—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer consisting of a dispersed phase in a continuous phase characterized by the dispersed phase
- C03C2217/47—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer consisting of a dispersed phase in a continuous phase characterized by the dispersed phase consisting of a specific material
- C03C2217/475—Inorganic materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C2217/00—Coatings on glass
- C03C2217/40—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer
- C03C2217/43—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer consisting of a dispersed phase in a continuous phase
- C03C2217/46—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer consisting of a dispersed phase in a continuous phase characterized by the dispersed phase
- C03C2217/47—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer consisting of a dispersed phase in a continuous phase characterized by the dispersed phase consisting of a specific material
- C03C2217/475—Inorganic materials
- C03C2217/477—Titanium oxide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C2217/00—Coatings on glass
- C03C2217/70—Properties of coatings
- C03C2217/71—Photocatalytic coatings
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C2218/00—Methods for coating glass
- C03C2218/10—Deposition methods
- C03C2218/11—Deposition methods from solutions or suspensions
- C03C2218/113—Deposition methods from solutions or suspensions by sol-gel processes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
- Y10T428/12493—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
- Y10T428/1266—O, S, or organic compound in metal component
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
- Y10T428/12493—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
- Y10T428/1266—O, S, or organic compound in metal component
- Y10T428/12667—Oxide of transition metal or Al
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/249921—Web or sheet containing structurally defined element or component
- Y10T428/249953—Composite having voids in a component [e.g., porous, cellular, etc.]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/249921—Web or sheet containing structurally defined element or component
- Y10T428/249953—Composite having voids in a component [e.g., porous, cellular, etc.]
- Y10T428/249955—Void-containing component partially impregnated with adjacent component
- Y10T428/249956—Void-containing component is inorganic
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/249921—Web or sheet containing structurally defined element or component
- Y10T428/249953—Composite having voids in a component [e.g., porous, cellular, etc.]
- Y10T428/249967—Inorganic matrix in void-containing component
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/249921—Web or sheet containing structurally defined element or component
- Y10T428/249953—Composite having voids in a component [e.g., porous, cellular, etc.]
- Y10T428/249967—Inorganic matrix in void-containing component
- Y10T428/24997—Of metal-containing material
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/249921—Web or sheet containing structurally defined element or component
- Y10T428/249953—Composite having voids in a component [e.g., porous, cellular, etc.]
- Y10T428/249987—With nonvoid component of specified composition
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/249921—Web or sheet containing structurally defined element or component
- Y10T428/249953—Composite having voids in a component [e.g., porous, cellular, etc.]
- Y10T428/249987—With nonvoid component of specified composition
- Y10T428/249988—Of about the same composition as, and adjacent to, the void-containing component
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/249921—Web or sheet containing structurally defined element or component
- Y10T428/249953—Composite having voids in a component [e.g., porous, cellular, etc.]
- Y10T428/249987—With nonvoid component of specified composition
- Y10T428/24999—Inorganic
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/25—Web or sheet containing structurally defined element or component and including a second component containing structurally defined particles
- Y10T428/256—Heavy metal or aluminum or compound thereof
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/25—Web or sheet containing structurally defined element or component and including a second component containing structurally defined particles
- Y10T428/259—Silicic material
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
- Manufacturing Optical Record Carriers (AREA)
- Joining Of Glass To Other Materials (AREA)
- Position Input By Displaying (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Surface Treatment Of Glass (AREA)
- Surface Treatment Of Glass Fibres Or Filaments (AREA)
Abstract
1. Podloze z powloka fotokatalizujaca, za- wierajace na co najmniej czesci powierzchni podloza powloke o wlasciwosciach fotokatalizu- jacych wlaczajaca czastki krystaliczne tlenku metalu A o wlasciwosciach fotokatalizujacych za pomoca spoiwa mineralnego co najmniej cze- sciowo krystalicznego obejmujacego tlenek meta- lu B o wlasciwosciach fotokatalizujacych w stanie krystalicznym, i opcjonalnie co najmniej jeden tlenek metalu M pozbawiony wlasciwosci fotoka- talizujacych i/lub zwiazek krzemu typu tlenku krzemu, znamienne tym, ze skladniki powloki (3) osadzonej na podlozu (1) maja wagowy stosunek ilosciowy A/(B+M+Si), odniesiony do masy metali wchodzacych odpowiednio w sklad czastek kry- stalicznych tlenku A i w sklad tlenku B i opcjonal- nie tlenku metalu M i/lub zwiazku Si spoiwa mine- ralnego, zawarty pomiedzy 60/40 i 40/60, przy czym powloka (3) ma porowatosc obliczona przez pomiar indeksu refrakcji zawarta pomie- dzy 45% i 65%. PL PL PL PL PL
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest podłoże z powłoką fotokatalizującą, dyspersja dla podłoża z powłoką fotokatalizującą i sposób wytwarzania podłoża z powłoką fotokatalizującą.
Tego typu podłoże jest stosowane zwłaszcza z powłoką zawierającą materiały półprzewodnikowe oparte na tlenku metalu, zwłaszcza tlenku tytanu, które są zdolne, pod wpływem promieniowania fali o odpowiedniej długości, do zainicjowania reakcji rodnikowych wywołujących utlenienie produktów organicznych.
Powłoki umożliwiają zatem nadanie nowych funkcji pokrywanym przez nich materiałom, zwłaszcza są to właściwości chroniące od zanieczyszczeń, grzybobójcze, bakteriobójcze, ewentualnie połączonych z właściwościami hydrofilowymi, przeciw mgielnymi, optycznymi itd.
Znane są podłoża, zwłaszcza podłoża wykorzystywane w pojazdach lub budynkach, takie jak szyby, materiały elewacyjne, elementy do szalowania, do dachów, do posadzek, takie jak dachówki, płytki dachowe, płyty, okładziny płytkowe, i w ogólniejszym przypadku wszelkie materiały wykorzystywane w budownictwie. Te materiały mogą być zatem ze szkła, metalu, ceramiki szklanej, ceramiki, z cementu, cegieł, drewna, kamienia lub materiału uzyskanego z tych materiałów naturalnych, z tworzywa sztucznego, z materiałów włóknistych typu wełny mineralnej, zwłaszcza stosowanych w procesach filtracji, itp.
Znane podłoża można też klasyfikować jako materiały przezroczyste, wykorzystywane w szczególności jako szyby, takie jak podłoża szklane, lub jako tworzywa sztuczne, elastyczne lub sztywne, takie jak podłoża z poliestru lub z akrylanu, takiego jak polimetakrylan metylu (PMMA). Podłoża mogą także być klasyfikowane w kategoriach materiałów nieporowatych lub mało porowatych (szkło) lub też w kategorii materiałów (względnie) porowatych, takich jak dachówki, wyroby ceramiczne.
Znane są także podłoża mono materiałowe, takie jak podłoża szklane, lub podłoża ze złożonych ze sobą materiałów, warstw, takie jak elewacje, które mają powłoki typu powłoki elewacyjnych.
Z międzynarodowych zgłoszeń patentowych o numerze publikacji WO97/10186 i WO97/10185 znana jest powłoka zawierająca TiO2 - krystaliczny anataz o właściwościach fotokatalizujących, otrzymana z rozkładu termicznego odpowiednich prekursorów metaloorganicznych i/lub wychodząc z cząstek TiO2 prekrystalicznych i otoczonych spoiwem mineralnym lub organicznym.
Z opisu zgłoszeniowego opublikowanego pod numerem WO98/23549 lub w zgłoszeniu FR-2 681534 ujawnione są cząsteczki, aglomeraty krystalitów, lub bardziej poprawnie aglomeraty - cząstki, i krystality, które można określić pod pojęciem obszaru spójności krystalicznej. W pierwszym przybliżeniu można rozpatrywać, że w powłoce ostatecznie znajdują się te same aglomeraty, nie podlegające lub podlegające bardzo małej modyfikacji strukturalnej lub dotyczącej wymiarów. Gdy sposób otrzymywania powłoki fotokatalizującej wiąże się z obróbką termiczną (wyszczególnioną poniżej), obróbka ta prowadzi do zmodyfikowania strukturalnego cząstek ze znaczącym zwiększeniem wielkości krystalitów. Na przykład gdy krystality TiO2 są w stanie wyjściowym rzędu 5 nm do 10 nm, w końcowej powłoce są w ogólnym przypadku raczej rzędu 10 nm do 20 nm, ich wielkość w przybliżeniu podwaja się (czynnik 1,5 do 2,5).
Podłoże z powłoką fotokatalizującą, według wynalazku, zawierające na co najmniej części powierzchni podłoża powłokę o właściwościach fotokatalizujących włączającą cząstki krystaliczne tlenku metalu A o właściwościach fotokatalizujących za pomocą spoiwa mineralnego co najmniej częściowo krystalicznego, obejmującego tlenek metalu B o właściwościach fotokatalizujących w stanie krystalicznym, i opcjonalnie co najmniej jeden tlenek metalu M pozbawiony właściwości fotokatalizujących i/lub związek krzemu typu tlenku krzemu, charakteryzuje się tym, że składniki powłoki osadzonej na podłożu mają wagowy stosunek ilościowy A/(B+M+Si), odniesiony do masy metali wchodzących odpowiednio w skład cząstek krystalicznych tlenku A i w skład tlenku B i opcjonalnie tlenku metalu M i/lub związku Si spoiwa mineralnego, zawarty pomiędzy 60/40 i 40/60, przy czym powłoka ma porowatość obliczoną przez pomiar indeksu refrakcji zawartą pomiędzy 45% i 65%.
Powłoka obejmuje cząstki krystaliczne, o wymiarze w przedziale 5 nm do 80 nm i obszary spójności krystalicznej o wymiarze w przedziale 5 nm do 20 nm, oraz spoiwo mineralne co najmniej częściowo w formie ziaren, zwłaszcza o wymiarze zawartym pomiędzy 5 nm i 25 nm, korzystnie od 10 nm do 20 nm.
Powłoka obejmuje cząstki krystaliczne TiO2 w formie anatazu i spoiwo mineralne oparte na TiO2 częściowo krystalicznym.
PL 194 487 B1
Powłoka obejmuje cząstki T1O2 w formie anatazu i spoiwo mineralne obejmujące T1O2 częściowo krystaliczny oraz SiO2.
Powłoka wykazuje indeks refrakcji najwyżej 2, zwłaszcza zawarty pomiędzy 1,5 i 1,9, korzystnie pomiędzy 1,6 i 1,8.
Pomiędzy powłoką o właściwościach fotokatalizujących i podłożem, jest usytuowana co najmniej jedna warstwa, zwłaszcza o funkcji bariery względem substancji alkalicznych i/lub o funkcji optycznej i/lub antystatycznej i/lub przyczepności, zwłaszcza co najmniej jedna warstwa na bazie związku Si, takiego jak Si, SiO2, SiOC, SiON, SiaNJub na bazie ewentualnie domieszkowanego tlenku metalicznego, takiego jak tlenek cyny domieszkowany fluorem.
Podłoże zawiera co najmniej jeden materiał przezroczysty typu szkło lub tworzywo plastyczne.
Podłoże stanowi część szyb izolujących, usytuowane po stronie wewnętrznej lub zewnętrznej, zwłaszcza typowych szyb izolujących mających jedna lub więcej wewnętrznych warstw gazowych lub szyb izolujących próżniowych lub stanowi część szyby laminowanej lub monolitycznej.
Podłoże jest z materiału typu metal, materiału ceramicznego, materiału elewacyjnego, materiału do dachów, do posadzek, takiego jak: dachówki, płytki dachowe, kamień, drewno, płyty, okładziny płytkowe, materiał typu cementu, tworzywo plastyczne, wszelkie materiały architektoniczne, materiał włóknisty typu wełny mineralnej do izolacji termicznej i/lub akustycznej lub włókna tekstylne.
Dyspersja dla podłoża z powłoką fotokatalizującą, według wynalazku, zawierająca w fazie ciekłej cząstki dwutlenku tytanu krystalicznego A, co najmniej jeden związek-prekursor tlenku metalu B wykazujący właściwości fotokatalizujące w stanie krystalicznym, opcjonalnie co najmniej jeden związek-prekursor tlenku metalu M i/lub związek krzemu, charakteryzuje się tym, że cząstki krystaliczne A, prekursor B,M i związek krzemu Si są w stosunku ilościowym A/(B+M+Si) zawartym pomiędzy 60/40 i 40/60.
Korzystnie cząstki dwutlenku tytanu A są w formie krystalicznej anatazu, a w szczególności cząstki dwutlenku tytanu A wykazują wielkość średnią w przedziale 5 nm do 80 nm i obszar spójności krystalicznej o wielkości średniej w przedziale 5 nm do 20 nm.
Tlenek metalu B jest wybrany spośród: dwutlenku tytanu, tlenku cynku, tlenku cyny i tlenku wolframu.
Tlenek metalu M jest wybrany spośród tlenków glinu i cyrkonu.
Związki prekursory tlenków metalu B i M są związkami metaloorganicznymi.
Związki metaloorganiczne są wybrane z grupy tetraalkoholanów o wzorze X(OR)4, trialkoholanów o wzorze XR'(OR)3 lub halogenków metalicznych, gdzie R i R' oznaczają grupy węglowe, a X oznacza M lub B.
Związek krzemu jest wybrany spośród alkoholanów krzemu.
Korzystnym jest gdy dyspersja obejmuje środek chelatujący/stabilizujący.
Faza ciekła obejmuje rozpuszczalnik wybrany spośród wody, glikolu etylenowego, etanolu, glikolu propylenowego i ich mieszanin.
Dyspersja korzystnie obejmuje cząstki krystalicznego dwutlenku tytanu A, tetrabutanolan tytanu jako związek-prekursor tlenku metalu B, tetraortokrzemian jako związek krzemu, w stosunku ilościowym A/(B+Si) 50/50.
Sposób wytwarzania podłoża z powłoką fotokatalizującą, według wynalazku, zawierającego na co najmniej części powierzchni podłoża powłokę z dyspersji o właściwościach fotokatalizujących, przy czym cząstki krystaliczne tlenku metalu A o właściwościach fotokatalizujących włącza się do powłoki za pomocą spoiwa mineralnego zawierającego co najmniej jeden tlenek metalu B wykazujący również właściwości fotokatalizujące w stanie krystalicznym i opcjonalnie co najmniej jeden tlenek metalu M pozbawiony właściwości fotokatalizujących i/lub co najmniej jeden związek krzemu Si typu tlenku krzemu, charakteryzuje się tym, że osadza się powłokę przez nałożenie dyspersji w fazie ciekłej, zawierającej cząstki krystaliczne tlenku metalu A i co najmniej jeden związek-prekursor tlenku metalu B spoiwa oraz opcjonalnie związek-prekursor tlenku metalu M i/lub związku Si, w wagowym stosunku ilościowym A/(B+M+Si) odniesionym do ciężaru metali wchodzących odpowiednio w skład tlenku A i prekursora, względnie prekursorów tlenku metalu B oraz opcjonalnie tlenku metalu M i związku Si, w proporcjach zawartych pomiędzy 60/40 i 40/60.
Stosuje się spoiwo mineralne co najmniej częściowo krystaliczne.
Tlenki metali A i B dobiera się spośród co najmniej jednego z następujących tlenków: dwutlenku tytanu, tlenku cynku, tlenku cyny, tlenku wolframu, korzystnie gdy tlenki A i B są w postaci tlenku tytanu.
PL 194 487 B1
Stosuje się spoiwo mineralne obejmujące tylko tlenek metalu B, a stosunek ilościowy
A/(B+M+Si) wyraża się w postaci A/B, gdzie A jest tlenkiem metalu.
Stosuje się spoiwo mineralne obejmujące tlenek metalu B, typu TiO2, i związek krzemu, typu
SiO2, przy czym stosunek ilościowy A/(B+M+Si) wyraża się w postaci A/(B+Si), gdzie A jest tlenkiem metalu.
Korzystnie stosuje się cząstki krystaliczne tlenku A w formie cząstek, korzystnie o wielkości średniej w przedziale 5 nm do 80 nm i obszary spójności krystalicznej o wielkości średniej w przedziale 5 nm do 20 nm, zwłaszcza w dyspersji w co najmniej jednym rozpuszczalniku organicznym lub wodnym.
Związek względnie związki metaloorganiczne prekursor(y) tlenku B i ewentualnie tlenku M wybiera się z grupy tetraalkoholanów o wzorze M(OR)4, trialkoholanów o wzorze MR'(OR)3 lub halogenków metalicznych, gdzie R, R' oznaczają grupy węglowe.
Związek metaloorganiczny względnie związki metaloorganiczne-prekursor(y) tlenku B i ewentualnie tlenku M doprowadza się do dyspersji w fazie ciekłej zawierającej co najmniej jeden środek chelatujący/stabilizujący.
Korzystnym jest gdy powłokę osadza się przez pirolizę w fazie ciekłej stosując dyspersję zawierającą prekursor względnie prekursory związku metaloorganicznego, względnie związków metaloorganicznych i cząstki krystaliczne, a w szczególności powłokę osadza się techniką zol-żel przez osadzanie zanurzeniowe, powlekanie komórkowe, powlekanie laminarne lub rozpylanie stosując dyspersję zawierającą związek metaloorganiczny względnie związki metaloorganiczne i cząstki krystaliczne.
Powłokę poddaje się obróbce termicznej, zwłaszcza w temperaturze co najmniej 400°C.
Proponowane rozwiązanie ma ulepszone cechy w porównaniu ze znanymi typami powłok, co zapewnia że właściwości fotokatalizujące są przedłużone w czasie, wobec warunków starzenia się.
Wynalazek zwiększa właściwości fotokatalizujące powłok i zwiększa ich trwałość, zwłaszcza mechaniczną lub chemiczną.
Autorom niniejszego wynalazku udało się pogodzić dwa przeciwieństwa, dotąd trudne do pogodzenia, mianowicie właściwości fotokatalizujące i trwałość, a ściślej - udało się uzyskać przedłużenie w czasie właściwości fotokatalizujących powłoki. W istocie wiadomo, że efekt katalityczny powłoki jest najprawdopodobniej głównie uzyskiwany przez cząstki, które tam się włącza, a które są już krystaliczne i w punkcie wyjścia są aktywne na płaszczyźnie katalitycznej. Istnieje zatem pokusa zwiększenia do maksimum ich ilości w powłoce. Jednak okazało się w sposób zaskakujący, że zarówno zbyt duże jak i zbyt małe ilości cząstek nie są odpowiednie do realizacji poszukiwanego dwojakiego celu, a mianowicie zachowania jednoczesnego właściwości fotokatalizujących oraz wystarczającej trwałości. Dopasowanie stosunku, który ujawnia wynalazek jest trudne do wykonania, gdyż udział i typ cząstek tlenku metalu A wpływa prawdopodobnie na morfologię spoiwa obejmującego tlenek B.
Przedmiot wynalazku jest opisany w przykładach wykonania na podstawie rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematyczne struktury powłoki fotokatalizującej według wynalazku, fig. 2 - zdjęcie otrzymane za pomocą skaningowej mikroskopii elektronowej (MEB) przedstawiające powierzchnię powłoki fotokatalizującej według wynalazku.
Jak to przedstawiono na fig. 1 na podłożu 1 jest osadzona warstwa 2 oraz powłoka 3 na której są umieszczone agregaty krystalitów 4, 5.
Pierwsza seria opisanych tu przykładów dotyczy osadzania na podłożu przezroczystym 1 powłoki 3, opartej na tlenku tytanu i chroniącą przed zanieczyszczeniem. Podłoże 1 jest z płaskiego, przezroczystego szkła krzemowo-sodowo-wapniowego o wymiarach 15 x 40 cm2 i grubości 4 mm. Jest oczywiste, że wynalazek nie jest ograniczony do tego szczególnego typu szkła. Szkło może ponadto nie być płaskie, lecz wypukłe.
Między powłoką 3 i podłożem 1, znajduje się (opcjonalnie) cienka warstwa 2 oparta na tleno-węgliku krzemu oznaczanym przez SiOC, aby utworzyć barierę dla dyfuzji dla substancji alkalicznych, która jest szkodliwa dla właściwości fotokatalizujących powłoki, i/lub warstwy o funkcji optycznej, osadzonej np. w znany sposób techniką pirolizy w fazie parowej (CVD) i o grubości około 50 nm. Wykorzystano tu dwa różne sposoby osadzania na zimno, mianowicie osadzanie przez zanurzenie znane jako powlekanie komórkowe z szybkością opróżniania kąpieli rzędu 5 do 30 cm/min i osadzanie przez rozpylanie ciekłe na zimno. Są to dobrze znane techniki wyszczególnione w zgłoszeniach patentowych cytowanych w opisie stanu techniki. Powłokę osadza się poprzez nałożenie dyspersji mieszając dwa początkowe roztwory/dyspersje I i II:
PL 194 487 B1 roztwór I: jest to roztwór zawierający prekursor metaloorganiczny spoiwa mineralnego opartego na TiO2. Dotyczy to izopropylanu tytanu Ti(OCH(CH3)2)4, stabilizowanego acetonianem acetylu
CH3-CO-CH2-CO-CH3, w roztworze w etanolu.
dyspersja II : jest to faza ciekła w glikolu etylenowym zawierającym cząstki krystaliczne fotokatalizujące, o następujących cechach charakterystycznych:
powierzchnia właściwa cząstek: >350 m2/g, wielkości cząstek: »40 nm, wielkości krystalitów, które tworzą cząstki: 7 nm, faza krystaliczna: anataz powyżej 80%.
Dobiera się skład dyspersji powstałej ze zmieszania roztworu I i dyspersji II, by otrzymać żądany stosunek Ti(2)/Ti(1), tzn. stosunek masy tytanu (2) pochodzącego z cząstek dyspersji II do masy tytanu (1) pochodzącego z prekursorów roztworu I. (Wg umowy, stosunek może także być stosunkiem masy tlenku tytanu pochodzącego z cząstek do masy tlenku tytanu pochodzącego z prekursora metalicznego przyjmując hipotezę, że 100% prekursora ulega przemianie na tlenek: prowadzi to do tego samego).
Przykłady 1 do 7 dotyczą osadzania przez zanurzenie czyli metody powlekania komórkowego, w porównywalnych warunkach osadzania, tzn. z tą samą szybkością opróżniania kąpieli (6 cm/min) i tym samym stężeniem tytanu (mianowicie 3% suchej masy, przeliczone na masę tlenku) pochodzącego z prekursora w roztworze 1.
Po osadzaniu powłoki, poddaje się podłoża obróbce termicznej w temperaturze 450°C-500°C przez co najmniej 30 min.
Tabela 1 poniżej podaje dla każdego z nich następujące zestawienie:
- stosunek Ti(2)/Ti(1) wyjaśniony powyżej, bezwymiarowy,
- grubość (e) powłoki (3) w nm,
- wartość przepuszczania światła TL w (%), zmierzona przy użyciu źródła oświetlającego D65,
- wartość nieostrości w (%), zmierzona przez stosunek przepuszczania rozmytego do przepuszczania światła scalonego w całym obszarze widzialnym.
Tabela 1
T(2)/T(1) | e (nm) | TL(%) | nieostrość (%) | |
Przykład 1 | 0/100 | 20 | 88,5 | 0,88 |
Przykład 2 | 20/80 | 20 do 30 | 89,6 | 0,27 |
Przykład 3 | 40/60 | 40 do 50 | 89,5 | 0,76 |
Przykład 4 | 50/50 | 40 do 60 | 90,2 | 0,50 |
Przykład 5 | 60/40 | 60 | 90,5 | 0,61 |
Przykład 6 | 80/20 | 30 do 40 | 89,7 | 0,44 |
Przykład 7 | 100/00 | 30 do 40 | 90,3 | 1 |
P r z y k ł a d 8 wykonano wychodząc z dyspersji zgodnej z dyspersją wykorzystywaną w przykładzie 4, lecz osadzonej na podłożu przez rozpylanie na zimno (tzw. metoda nieprzewietrzania), przez dyszę rozpylającą pod ciśnieniem 0,7 bar (0,7.105 Pa). Otrzymana warstwa, po obróbce termicznej w 450°C -500°C przez co najmniej 30 min, ma grubość około 35 do 60 nm, o wartości TL 88,6% i nieostrości 0,6%, przy tych samych założeniach jak w tabeli 1.
Powyższe przykłady od 1 do 8 oceniono w kategoriach aktywności fotokatalizującej przed, a następnie po obróbce mającej na celu symulowanie przyspieszonego starzenia powłoki.
Pomiar aktywności fotokatalizującej wykonuje się w następujący sposób:
1. próba wykonana na około 15 cm2 powłoki,
2. ważenie próbki i pomiar grubości podłoża, TL i nieostrości.
3. osaadznie przze roozplanie rootworu kwasu pplmitynoweeg (8 g kwasu na 1 I chloroformu), odległość szkło/rozpylacz 20 cm, podłoże pionowe, 3-4 kolejne przejścia,
4. waażniepróókipposuadaniukwasupalmitynowaegw ccluoocno grubbScikwasu osaadzsogo, w nanometrach,
PL 194 487 B1
5. pomiar nieostrości i TL po osadzaniu,
6. pomiar zmiany nieostrości w funkcji czasu napromieniowywania UV A (»30 W/m2),
7. graficzne oznaczenie czasu, po którym nieostrość zmniejsza się o 50%: czas oznaczany T1/2 (zanik),
8. ocena aktywności fotokatalizującej powłoki z szybkością zaniku v (w nm/h) określoną przez: v (nm/h) = [grubość kwasu palmitynowego (nm)] / [2 x ti/2 (zanik) (h)]
Starzenie powłok polega na uleganiu przez nie ścieraniu mechanicznemu w następujący sposób:
wielkość próbki: 7 cm x 15 cm użyte obciążenie: 600 g powierzchnia filcu do ścierania: 1,5 cm2 n cykli (1 cykl =1 przejście-powrót ramienia nośnika filcu i obciążenia), przy n = 200 i 500.
Tabela 2 poniżej podaje zestawienie dla każdego z przykładów: szybkość zaniku v1 przed ścieraniem, szybkość zaniku v2 po 200 cyklach, szybkość zaniku v3 po 500 cyklach
T ab ela 2
V1 (0 cykli) | V2 (200 cykli) | V3 (500 cykli) | |
Przykład 1 | 20 | 10 | 0 |
Przykład 2 | 40 | 5-10 | 0 |
Przykład 3 | 35 | - | »10 |
Przykład 4 | 70 | 10-20 | »10 |
Przykład 5 | 35 | - | »5 |
Przykład 6 | 20 | 1-2 | 0 |
Przykład 7 | 20 | 0 | 0 |
Przykład 8 | 40 | - | 7 |
Ponadto analizy wykazały, że powłoki z przykładów 3, 4 i 5 wykazują strukturę prawdopodobnie bliską strukturze bardzo uproszczonej, podanej na fig. 1 przedstawiającej podłoże 1 szklane, warstwę SiOC 2 i powłokę 3. Powłoka 3 obejmuje cząstki, agregaty krystalitów 5 pomiędzy którymi utworzyły się aglomeraty ziaren 4 TiO2 amorficzne lub słabo krystaliczne, które tworzą spoiwo mineralne powłoki.
Figura 2, odnosząc się ściślej do przykładu 4, przedstawia kliszę otrzymaną metodą skaningowej mikroskopii elektronowej dając wskazanie wyglądu powierzchni z przykładu 4: powierzchnia dość chropowata, umożliwiająca by powłoka dała bardzo rozwiniętą powierzchnię.
Należy zaznaczyć, że w przykładzie 4 indeks refrakcji wynosi około 1,65. W pierwszym przybliżeniu - wiedząc że indeks refrakcji TiO2 w masie wynosi 2,4 - można zatem rozpatrywać, że porowatość powłoki wynosi około (2,4-1,65)/(2,4-1), tzn. około 54%. Powłoka według przykładu 4 wykazuje również silną hydrofilowość: po wystawieniu na promieniowanie UV A przez 20 min w celu aktywowania, umieszcza się ją w ciemności i mierzy regularnie kąt kontaktu w wodzie φ: kąt kontaktu pozostaje mniejszy od 10° przez co najmniej 20 dni w ciemności. Z tych danych można wysnuć następujące wnioski: w przykładach 3, 4, 5 i 8 oraz, zwłaszcza w przykładzie 5, gdy stosunek T(2)/T<O wynosi 50/50, nagromadzono wszystkie poszukiwane właściwości, a mianowicie:
znaczne TL, małą nieostrość, indeks refrakcji mniejszy od 2, co daje powłoce bardzo korzystny wygląd optyczny, zadowalającą aktywność fotokatalizującą, która występuje stale, nawet po ataku mechanicznym, co dowodzi trwałości powłoki i pozwala wykorzystać te powłoki w rzeczywistych warunkach, np. przy zewnętrznym oszkleniu, przy czym mają one dopuszczalny czas istnienia. Są one w istocie jedynymi wykonanymi przykładami, które wykazują jeszcze aktywność fotokatalizującą, nawet zmodyfikowaną, po 500 cykli ścierania.
Druga seria przykładów dotyczy tego samego typu powłoki 3, przy wyjściu z tych samych: roztworu 1 i dyspersji 2. Warunki osadzania są identyczne do warunków z poprzednich przykładów 1 do 7,
PL 194 487 B1 z tą różnicą, że obecnie szybkość opróżniania kąpieli jest wyższa, równa 24 cm/min. Inna różnica dotyczy podłoża: chodzi o to samo szkło, lecz uprzednio pokryte pierwszą warstwą 50 nm SiOC osadzoną przez CVD, a następnie drugą warstwą 450 nm tlenku cyny domieszkowaną fluorem SnO2:F, osadzoną przez pirolizę proszku w znany sposób. I w tej serii przykładów, sposobem oceny ilości Q powłoki fotokatalizującej nie jest miara jej grubości lecz ilość materiału na jednostkę powierzchni podłoża, wyrażona w mg/cm2.
Aktywność fotokatalizującą w przykładach zmierzono przed próbą ścierania; jest to wartość V1 wyjaśniona powyżej. Trwałość powłoki jest oceniona jakościowo przez proste gniecenie: ++ oznacza że powłoka jest bardzo dobrze odporna, + że jest odporna jeszcze w prawidłowy sposób i -, że po gnieceniu powłoka (prawie) odeszła.
Tabela 3 poniżej podaje zestawienie dla przykładów 9 do 13: stosunku T(2)/T(i) o tym samym znaczeniu jak w tabeli 1, wartości Q, wartości V1 i wyniki próby gniecenia:
T a b e l a 3
T(2)/T(1) | Q (Ng/cm2) | V1 (nm/h) | Gniecenie | |
Przykład 9 | 0/100 | 22 | 18 | ++ |
Przykład 10 | 20/80 | 24 | 128 | + |
Przykład 11 | 40/60 | 23 | 159 | + |
Przykład 12 | 50/50 | 25 | 231 | + |
Przykład 13 | 100/0 | 23 | 222 | - |
Jak widać z tabeli wyłania się ta sama tendencja co dla pierwszej serii: przy tej samej lub prawie tej samej ilości osadzonej powłoki, optimum znajduje się w przypadku przykładów 11 i 12 przy stosunkach T(2)/T(1) 40/60 i 50/50. Tylko w przykładzie 12 można było uzyskać aktywność fotokatalizującą powyżej 200 i prawidłową trwałość.
Trzecia seria przykładów dotyczy powłoki wykorzystującej cząstki TiO2 dyspersji stosowane we wszystkich poprzednich przykładach, lecz z mieszanym spoiwem zawierającym TiO2 i SiO2.
Roztwór zawierający prekursory spoiwa wykorzystuje:
jako rozpuszczalnik: etanol i glikol etylenowy w stosunku wagowym 75/25, jako stabilizator: acetyloacetonian, jako prekursor TiO2: tetrabutanolan tytanu (TBT) jako prekursor SiO2: tetraetyloortokrzemian (TEOS).
Względny udział TBT i TEOS jest dopasowany tak, by uzyskać w roztworze udział TiO2/SiO2 15/85 wagowo (przy założeniu, że cały TBT ulega przemianie w TiO2 i cały TEOS - w SiO2).
Następnie dodano ten roztwór do dyspersji cząstek wykorzystywanych w poprzednich przykładach, w proporcjach takich, że otrzymuje się żądany stosunek r
Ti(cząstki) / (Ti prekursor+Si prekursor) (sucha masa roztworu wynosi 3%).
Warunki osadzania i podłoża są identyczne jak w przykładach 9 do 13.
Tabela 4 poniżej podaje zestawienie wartości stosunku r wyjaśnionego powyżej, wartości szybkości V1 wyjaśnionej powyżej, odbicia światła pokrytego podłoża RL (%), i zmiany TL (DTL) zaobserwowane po 500 cyklach próby ścierania opisanej w ramach pierwszej serii przykładów, oraz stosunek η wyrażający ilości Ti i Si w masie tlenku:
ri= TiO2 (cząstki) / (TiO2 spoiwo + SiO2 spoiwo)
Tabela podaje również Q1, ilość całkowitego TiO2 w powłoce (cząstki i TiO2 pochodzące z prekursora tytanu) w mg/cm2 i Q2 ilość (obliczoną) całkowitej masy powłoki również w mg/cm2.
PL 194 487 B1
T a b e l a 4
r | r-i | V1 | Rl | DTl | Q1 | Q2 | |
Przykład 14 | 45,1/54,9 | 40/60 | 8 | 12,5 | 0 | 8,8 | 18,2 |
Przykład 15 | 55,3/44,7 | 50/50 | 40 | 10 | 1 | 9,3 | 16,3 |
Przykład 16 | 65/35 | 60/40 | 45 | 14 | 4 | 10,1 | 15,4 |
Dostosowując suchą masę roztworu i szybkość opróżniania, wykonano ponownie powłokę ustalając stosunek r jako 55,3/44,7 i zmieniając ilość osadzonej powłoki.
Tabela 5 poniżej zestawia dla tych dodatkowych przykładów wywodzących się z przykładu 15, ilość Q w mg/cm2, odpowiadającą temu grubość e w nm, gdy została zmierzona, wartość V, (nm/h), wartość Rl i DTl wyjaśnioną powyżej:
T a b e l a 5
Q | E | V1 | Rl | DTl | |
Przykład 15 bis | 17 | 110 | 42 | 8,5 | 1,5 |
Przykład 15 ter | 33 | - | 88 | 12,1 | 2,5 |
Przykład 15 quater | 49 | 460 | 130 | 11 | 0,8 |
Na podstawie tej trzeciej serii przykładów, można zauważyć znaczenie dodania do spoiwa materiału, SiO2, który nie ingeruje w fotokatalizę, lecz który pozwala na lepszą homogenizację powłoki i ma tendencję do zwiększenia jej trwałości. Widać także, że o ile stosunek r jest kluczem, to inne parametry także mogą wpływać, zwłaszcza wartość Q, korzystnie zawarta między 15 i 45 mg/cm2, by uwzględnić równocześnie koszt powłoki oraz wpływ jej grubości na wygląd optyczny.
Wynalazek oczywiście nie jest ograniczony do tych szczególnych przykładów. W ramach wynalazku mieści się zwłaszcza dalsze ulepszenie aktywności fotokatalizującej cząstek (agregatów krystalitów) 5 przez ich domieszkowanie, wprowadzanie domieszek w sieć krystaliczną lub pokrycie cząstek wspomnianymi domieszkami, typu Fe, Cu, Ru, Mo, Bi, Ta, Nb, Co, Ni, Va, jak jest to znane ze stanu techniki.
W ramach wynalazku można również dodać do spoiwa mineralnego inne tlenki nie fotokatalizujące lub nieznacznie fotokatalizujące w stanie krystalicznym, np. dodając do dyspersji prekursorów inne tlenki typu SiO2, takie jak tetraetoksysilan TEOS.
Stosunek A/(B+M+Si) wspomniany wyżej, optymalny w zakresie 40/60 do 60/40, może także, przy niższym poziomie wymagań, być rozpatrywany w zakresach 35/65 do 40/60 i 65/35 do 60/40. Sposób według wynalazku zatem ujawnił, że można by wybrać stosunek A/(B+M+Si) w zakresie, tak by osiągnąć najlepiej zadowalający poziom aktywności fotokatalizującej i utrzymywanie tego podwyższonego poziomu aktywności fotokatalizującej w czasie. Przyczyny takiego stanu rzeczy nie są całkowicie wyjaśnione, przynajmniej dla parametrów fotokatalizujących powłoki. Można sugerować, że jest korzystne, by samo spoiwo mineralne także przyczyniało się do aktywności powłoki. Ponadto należy zauważyć, że otrzymane powłoki wykazują tendencję do znakomitych właściwości optycznych, zwłaszcza podwyższonego przepuszczania światła i bardzo małego poziomu nieostrości. Prekursory tlenku B i ewentualnie tlenku lub tlenków M są korzystnie związkami metaloorganicznymi podatnymi na rozkład na tlenek pod wpływem odpowiedniej obróbki, zwłaszcza termicznej. W tym co dotyczy prekursora związku Si, zwłaszcza prekursora SiO2, można wykorzystać związek z grupy alkoholanów krzemu (silany).
Sposób według wynalazku wykorzystuje cząstki krystalicznego tlenku A (zwłaszcza TiO2 przeważnie krystalicznego w postaci anatazu) w formie aglomeratów krystalitów, korzystnie aglomeratów o wielkości średniej około 5 do 80 nm i krystalitów o wielkości średniej około 5 do 20 nm (zwłaszcza 5 do 10 nm) w dyspersji w fazie ciekłej, zwłaszcza w zawiesinie koloidalnej w środowisku wodnym lub w dyspersji w co najmniej jednym rozpuszczalniku organicznym. Wielkości te odpowiadają średnicom rozpatrywanych aglomeratów i krystalitów, porównując ich postać do kulek (nawet jeśli nie jest to konieczne, i w szczególności rozpatrywane aglomeraty mogą także być w przybliżeniu w postaci soczewki lub też w postaci pałeczki). Zamiast mówić o aglomeratach krystalitów, można w istocie stosoPL 194 487 B1 wać bardziej poprawną terminologię, mianowicie, że aglomeraty są cząstkami, a krystality są tym co można określić pod pojęciem obszaru spójności krystalicznej. W pierwszym przybliżeniu można rozpatrywać, że w powłoce ostatecznie znajdują się te same aglomeraty, nie podlegające lub podlegające bardzo małej modyfikacji strukturalnej lub modyfikacji dotyczącej wymiarów. W istocie, można zaobserwować, że gdy sposób otrzymywania powłoki fotokatalizującej wiąże się z obróbką termiczną (wyszczególnioną poniżej), obróbka prowadzi do zmodyfikowania strukturalnego cząstek ze znaczącym zwiększeniem wielkości krystalitów. Np. gdy krystality TiO2 są w stanie wyjściowym rzędu 5 do 10 nm, w końcowej powłoce są w ogólnym przypadku raczej rzędu 10 do 20 nm: ich wielkość w przybliżeniu podwaja się (czynnik 1,5 do 2,5). Korzystnie, związek metaloorganiczny (związki metaloorganiczne) prekursor(y) tlenku B, i ewentualnie tlenku M, są wybrane z grupy tetraalkoholanów w postaci M(OR)4, gdzie M jest rozpatrywanym metalem, a R grupą węglową typu alkilu liniowego lub rozgałęzionego, z których wszystkie są identyczne lub różne, zwłaszcza o 1 do 6 atomach C. Można zatem wymienić tetrabutanolan lub tetraizopropanolan tytanu. Można także wybierać spośród trialkoholanów typu MR'(OR)3, gdzie R i R' są to grupy identyczne lub różne typu tetraalkoholanów wymienionych wyżej, lub spośród halogenków, zwłaszcza chlorków tytanu. Ponieważ prekursory te są wysoce hydrolizowane i reaktywne, korzystne jest umieszczenie ich w roztworze z co najmniej jednym środkiem chelatującym/stabilizującym, np. typu b-diketonu, takim jak acetyloaceton (2,4-pentanodion), benzoiloaceton (1-fenylo-1,3-butanodion), diizopropyloacetyloaceton, lub też kwas octowy, dietanoloamina lub związki z grupy glikoli, takie jak glikol etylenowy lub glikol tetraoktylenowy. Następnie dobiera się stężenie prekursora w roztworze (np. przy danym udziale suchej masy) wykonując odpowiednie rozcieńczenia za pomocą rozpuszczalnika organicznego (rozpuszczalników organicznych). Według pierwszej odmiany wynalazku, spoiwo mineralne powłoki 3 według wynalazku obejmuje tylko tlenek metalu B, zatem stosunek A/(B+M+Si) wspomniany wyżej staje się stosunkiem A/B, gdzie A jest tlenkiem metalu.
Według drugiej odmiany, spoiwo mineralne obejmuje tlenek metalu B typu TiO2 i związek krzemu typu SiO2, a stosunek A/(B+M+Si) staje się A/(B+Si).
Najprostszy sposób wykonania sposobu według wynalazku polega na osadzeniu powłoki wychodząc z dyspersji zawierającej prekursor(y) i dyspersji zawierającej cząstki, które się wstępnie miesza w jedną dyspersję przed naniesieniem na podłoże lub zanurzeniem tego ostatniego w dyspersji; można także rozważyć wykonanie osadzenia wychodząc z szeregu, zwłaszcza z dwóch różnych dyspersji bez wstępnego mieszania. Pierwszy typ techniki osadzania jest zwany osadzaniem „na ciepło”, tzn. że podczas kontaktu dyspersja/podłoże, to ostatnie jest w temperaturze wystarczająco podwyższonej, by umożliwić rozkład termiczny prekursora (prekursorów): jest to technika typu pirolizy w fazie ciekłej.
Drugi typ techniki jest zwany osadzaniem na zimno, tzn. podczas kontaktu dyspersja/podłoże, znajduje się ono w temperaturze otoczenia lub przynajmniej w temperaturze zbyt niskiej dla wywołania rozkładu prekursora (prekursorów): są to techniki typu zol-żel, przy sposobie osadzania typu zanurzania, powlekania komórkowego, przy powlekaniu laminarnym lub powlekaniu natryskowym.
Następująca po tym obróbka termiczna w fazie kontaktu dyspersja/podłoże jest niezbędna w przypadku osadzania na zimno, aby utwardzić powłokę i zapewnić pełny rozkład prekursorów. Jednak wiadomo też, że jest to korzystne w przypadku osadzania na ciepło, ponieważ może polepszyć spójność powłoki i sprzyjać co najmniej częściowej krystalizacji spoiwa pochodzącego z rozkładu prekursora (prekursorów). Obróbka ta jest wykonywana zwłaszcza w co najmniej 400°C, np. powyżej 450°C, zwłaszcza w okolicy 500°C do 550°C; w szczególności, gdy podłoże jest zdolne do podtrzymania tego typu obróbki, co ma miejsce w przypadku podłoży na matrycy szklanej, ceramicznej lub szklano ceramicznej.
Przedmiotem wynalazku jest również podłoże zawierające na co najmniej części jego powierzchni powłokę fotokatalizującą włączającą cząstki krystaliczne tlenku metalu A o właściwościach fotokatalizujących za pomocą spoiwa mineralnego co najmniej częściowo krystalicznego obejmującego tlenek metalu B wykazujący także właściwości fotokatalizujące w stanie krystalicznym, zwłaszcza podłoże otrzymane według sposobu opisanego uprzednio. Charakteryzuje się ono podwyższoną porowatością, zwłaszcza wyższą od 40% i korzystnie zawartą między 45 i 65%. Porowatość tę można obliczać pośrednio przez pomiar indeksu warstwy porównując z tym co powinno być, jeśli materiał byłby całkowicie gęsty. Ten pośredni sposób jest dość reprezentatywny dla porowatości i morfologii powierzchni warstwy, ponieważ pomiar indeksu uwzględnia również, co najmniej w części, poziom chropowatości powierzchni warstwy.
PL 194 487 B1
Należy zauważyć, że istnieją również inne metody pośrednie, zwłaszcza metody polegające na pomiarze ciężaru powłoki osadzonej na jednostce powierzchni podłoża odniesionego do danej grubości powłoki.
W istocie, ta znaczna porowatość daje liczne korzyści.
Przede wszystkim pozwala na uzyskanie spadku indeksu refrakcji materiału i modyfikowanie jego wyglądu optycznego.
W przypadku powłoki opartej na TiO2 (tzn. z cząstkami krystalicznymi TiO2 przeważnie anatazu i spoiwem opartym na TiO2, ewentualnie połączonym z SiO2), obniżenie jego indeksu aż do wartości najwyżej 2, zwłaszcza rzędu 1,4 do 1,8, korzystnie około 1,7 do 1,8, pozwala bardzo silnie zmieniać jego dobrze znany wygląd charakteryzujący się odbijaniem światła.
Ponadto, porowatość powłoki jest związana z dużą chropowatością powierzchni, a znaczna rozwinięta powierzchnia powłoki sprzyja jej aktywności fotokatalizującej.
Ostatecznie, ta chropowatość, prawdopodobnie o dwóch różnych porządkach, nadaje powłoce wzmocniony i długotrwały charakter hydrofilowy, co daje jej wyraźnie zaznaczone właściwości przeciwdeszczowe, przeciw zamgleniowe (przez rozprowadzenie kropli wody w postaci niewidzialnej warstewki), i sprzyja eliminacji zanieczyszczeń mineralnych przez porywanie przez wodę deszczową. Nieoczekiwanie, ta znaczna porowatość nie pociąga za sobą zbyt dużego wzrostu kruchości powłoki na płaszczyźnie mechanicznej.
Przedmiotem wynalazku jest również podłoże zawierające na co najmniej części jego powierzchni powłokę o właściwościach fotokatalizujących włączającą cząstki krystaliczne tlenku metalu A o właściwościach fotokatalizujących za pomocą spoiwa co najmniej częściowo krystalicznego, obejmującego co najmniej jeden tlenek metalu B wykazujący również właściwości fotokatalizujące w stanie krystalicznym, i ewentualnie co najmniej jeden tlenek metalu M pozbawiony właściwości fotokatalizujących i/lub związek krzemu typu tlenku krzemu, zwłaszcza otrzymany według uprzednio opisanego sposobu. Charakteryzuje się ona stosunkiem ilościowym A/(B+M+Si) między 60/40 i 40/60, (wagowo) odniesionym do ciężaru metali (i ewentualnie Si) wchodzących odpowiednio w skład cząstek tlenku A i w skład tlenku B, i ewentualnie tlenku M i związku Si spoiwa mineralnego. Należy odnotować, że w wynalazku rozpatrywane podłoże 1 może wykazywać pewną porowatość, jeśli np. dotyczy dachówki, lub wygląd włóknisty (np. wełna mineralna do izolacji). Gdy mówi się, że podłoże 1 ma powłokę fotokatalizującą, należy rozumieć że jest ona osadzona na jego powierzchni, lecz może ona również nasycać je na pewnej głębokości, jeśli jest ono porowate/włókniste. Jest to powód dla którego można wyrazić ilość umieszczonej powłoki 3 bądź przez jej grubość na podłożu, jeśli nie jest porowata, np. gdy dotyczy podłoża szklanego, lub przez ilość materiału na jednostkę powierzchni, szczególnie, gdy podłoże wykazuje pewną porowatość.
Powłoka 3 według wynalazku, otrzymana sposobem opisanym wyżej, i/lub zgodna z powłokami, których charakterystyki własne opisano powyżej, wykazuje następującą strukturę (szczególnie w przypadku, gdy obydwa tlenki A i B są oparte na TiO2): cząstki krystaliczne o wymiarach między 5 i 80 nm mają obszar spójności krystalicznej o wymiarach między 5 i 20 nm (przy założeniach opisanych powyżej), i spoiwo mineralne, co najmniej częściowo w formie ziaren, które są usytuowane wokół cząstek krystalicznych, w przestrzeniach międzycząsteczkowych i które mają wymiar średni zawarty między 5 i 25 nm, korzystnie 10 do 20 nm. Te ziarna w postaci w przybliżeniu sferycznej nie są całkowicie krystaliczne, jednak korzystnie są częściowo krystaliczne na bardzo niskim, trudno mierzalnym poziomie i zatem otaczają cząstki i spajają je między sobą.
Podłoże 1 według wynalazku ma powłoki fotokatalizujące według wynalazku zawierające cząstki TiO2 zasadniczo w formie anatazu i spoiwo mineralne łączące TiO2 częściowo krystaliczne i SiO2. Korzystnie, powłoka wykazuje indeks najwyżej 2, zwłaszcza między 1,5 i 1,9 lub między 1,6 i 1,9 lub między 1,6 i 1,8.
Według jednego sposobu wykonania, wstawia się co najmniej jedną warstwę między podłoże i powłokę fotokatalizującą, przy czym warstwa względnie warstwy mogą mieć różne funkcje (funkcja optyczna, bariera dla indywiduów podatnych na migrację z podłoża, takich jak substancje alkaliczne, funkcja antystatyczna, warstwy przylegające itp.).
Może to dotyczyć warstw opartych na związkach Si, takich jak Si, SiO2, SiON, SiOC, Si3N4, lub opartych na tlenku metalu ewentualnie domieszkowanym (SnO2:F, SnO2:Sb,itp.).
Podłoża mające takie powłoki zostały już wspomniane we wstępie niniejszego zgłoszenia. Mogą one obejmować materiał przezroczysty typu szkła, tworzywo plastyczne, zwłaszcza dla wykonywania np. części oszklenia wyposażającego budynki lub pojazdy, lub ekranów aparatów typu telewizora,
PL 194 487 B1 komputera, ekranów dotykowych, wszelkiego szkła warstwowego lub monolitycznego (tzn. obejmującego jedynie samo szkło lub samą warstwę tworzywa plastycznego). Korzystne jest także włączenie podłoża przezroczystego mającego powłokę według wynalazku w strukturę wielokrotnego szkła izolującego w sposób taki, że powłoka jest po wewnętrznej stronie szyby, bądź po zewnętrznej stronie szyby. Może to dotyczyć typowego oszklenia izolującego o jednej lub więcej płytkach gazu interkalującego lub zwanych pod próżnią, gdzie płytka gazu interkalującego jest zastąpiona przez próżnię. W tym ostatnim przypadku jest zwłaszcza szczególnie interesujące umieszczenie powłoki na powierzchni zewnętrznej, na powierzchni oszklenia izolującego zwróconej do zewnątrz, dla uniknięcia zamglenia dzięki jej charakterowi hydrofilowemu.
Powłoka 3 według wynalazku jest również korzystna dla szklanych przegród zamrażarek/lodówek. W istocie, liczne materiały mogą służyć powłoce według wynalazku jako podłoża, np. materiały z metalu, ceramiczne, plastikowe, z cementu i wszelkich materiałów wymienionych powyżej wykorzystywanych w architekturze, dla zastosowań jako materiały elewacyjne, do szalowania, do dachów, takie jak dachówki, płytki dachowe. Może to także dotyczyć materiałów wyposażenia posadzek lub ścian wewnętrznych lub zewnętrznych mieszkania, takich jak płyty i okładzina płytkowa. Można także osadzać powłoki na materiałach włóknistych typu wełny mineralnej do izolacji termicznej i/lub akustycznej, lub też włóknach typu wzmocnionych nici tekstylnych, przy czym te materiały włókniste mogą znaleźć zastosowanie np. w procesach filtracji: można zatem wedle potrzeb wykorzystać właściwości przeciw zanieczyszczaniu, bakteriobójcze, grzybobójcze, przeciw zamgleniu powłoki według wynalazku. Dyspersja obejmuje zwłaszcza rozpuszczalnik wybrany z grupy obejmującej: wodę, glikol etylenowy, etanol, glikol propylenowy i ich mieszaniny.
Charakter fazy krystalicznej cząstek dwutlenku tytanu w dyspersji według wynalazku odpowiada, przeważnie postaci krystalicznej anatazu. Przeważnie oznacza, że udział anatazu w cząstkach dwutlenku tytanu powłoki jest wyższy niż 50% (w masie). Korzystnie, cząstki powłoki wykazują udział anatazu wyższy niż 80%. Udział krystalizacji i charakter fazy krystalicznej są mierzone przez dyfrakcję RX.
Dyspersje według wynalazku są w ogólnym przypadku otrzymywane przez zmieszanie dyspersji cząstek dwutlenku tytanu i roztworów związków prekursorów i/lub związku krzemu. Można, stosownie do charakteru wykorzystywanych związków, podczas tego mieszania dodać również dodatki, takie jak współrozpuszczalniki, środki powierzchniowo czynne lub środki stabilizujące. Mieszaninę można również ulepszyć przez mieszanie dyspersji za pomocą ultradźwięków.
Claims (31)
- Zastrzeżenia patentowe1. Podłoże z powłoką fotokatallzującą, zawierające na co n^jrmn^j części powierzchni podłoża powłokę o właściwościach fotokatalizujących włączającą cząstki krystaliczne tlenku metalu A o właściwościach fotokatalizujących za pomocą spoiwa mineralnego co najmniej częściowo krystalicznego obejmującego tlenek metalu B o właściwościach fotokatalizujących w stanie krystalicznym, i opcjonalnie co najmniej jeden tlenek metalu M pozbawiony właściwości fotokatalizujących i/lub związek krzemu typu tlenku krzemu, znamienne tym, że składniki powłoki (3) osadzonej na podłożu (1) mają wagowy stosunek ilościowy A/(B+M+Si), odniesiony do masy metali wchodzących odpowiednio w skład cząstek krystalicznych tlenku A i w skład tlenku B i opcjonalnie tlenku metalu M i/lub związku Si spoiwa mineralnego, zawarty pomiędzy 60/40 i 40/60, przy czym powłoka (3) ma porowatość obliczoną przez pomiar indeksu refrakcji zawartą pomiędzy 45% i 65%.
- 2. Podłoże z powłoką fco:okatallziuącą, według zas^z. 1, tym, że (3) obeej muje cząstki krystaliczne, o wymiarze w przedziale 5 nm do 80 nm i obszary spójności krystalicznej o wymiarze w przedziale 5 nm do 20 nm, oraz spoiwo mineralne co najmniej częściowo w formie ziaren, zwłaszcza o wymiarze zawartym pomiędzy 5 nm i 25 nm, korzystnie od 10 nm do 20 nm.
- 3. Podłoże z powłoką fotokatallzującą, według zas^z. 2, znamienne tym, że powłoka (3) obeej muje cząstki krystaliczne TiO2 w formie anatazu i spoiwo mineralne oparte na TiO2 częściowo krystalicznym.
- 4. Podłoże z powłoką fotokatallzującą, według zas^z. 2, znamienne tym, że powłoka (3) obeej muje cząstki TiO2 w formie anatazu i spoiwo mineralne obejmujące TiO2 częściowo krystaliczny oraz SiO2.PL 194 487 B1
- 5. Podłoże z powłoką fotokatalizującą, według zastrz. 3 albo 4, znamienne tym, że powłoka (3) wykazuje indeks refrakcji najwyżej 2, zwłaszcza zawarty pomiędzy 1,5 i 1,9, korzystnie pomiędzy 1,6 i 1,8.
- 6. Po<dłł^^^ zpowłoką fotokatalizującą, wedłuu zasttz. 1, znamienne tym, że pomiędzy powłoką (3) o właściwościach fotokatalizujących i podłożem (1), jest umieszczona co najmniej jedna warstwa, zwłaszcza o funkcji bariery względem substancji alkalicznych i/iub o funkcji optycznej i/iub antystatycznej i/iub przyczepności, zwłaszcza co najmniej jedna warstwa na bazie związku Si, takiego jak Si, SiO2, SiOC, SiON, Si)N4, iub na bazie ewentuainie domieszkowanego tienku metaiicznego, takiego jak tienek cyny domieszkowany fiuorem.
- 7. Podłoże z powłoką fotokataiizującą. według zastrz. 1 albo 6, znamienne tym, że podłoże (1) zawiera co najmniej jeden materiał przezroczysty typu szkło iub tworzywo piastyczne.
- 8. Podłoże z powłoką fotokatalizującą, według zastrz. 7, znamienne tym. że podłoże (11 ssanowi część szyb izoiujących, usytuowane po stronie wewnętrznej iub zewnętrznej, zwłaszcza typowych szyb izoiujących mających jedną iub więcej wewnętrznych warstw gazowych iub szyb izoiujących próżniowych iub stanowi część szyby iaminowanej iub monoiitycznej.
- 9. Podłoże z powłoką fotokatalizującą, według zastrz. 1 albo 6, znamienne tym, że podłoże (1) jest z materiału typu metai, materiału ceramicznego, materiału eiewacyjnego, materiału do dachów, do posadzek, takiego jak: dachówki, płytki dachowe, kamień, drewno, płyty, okładziny płytkowe, materiał typu cementu, tworzywo piastyczne, wszeikie materiały architektoniczne, materiał włóknisty typu wełny minerainej do izoiacji termicznej i/iub akustycznej iub włókna tekstyine.
- 10. Dyspersśa dla podłoża z powłoką fotokatalizuiącą, zawierająca w fazie ciekłej cząstki dwutienku tytanu krystaiicznego A, co najmniej jeden związek-prekursor tienku metaiu B wykazujący właściwości fotokataiizujące w stanie krystaiicznym, opcjonainie co najmniej jeden związek-prekursor tienku metaiu M i/iub związek krzemu, znamienna tym, że cząstki krystaiiczne A, prekursor B,M i związek krzemu Si są w stosunku iiościowym A/(B+M+Si) zawartym pomiędzy 60/40 i 40/60.
- 11. Dysperssa według zastrz. 10, znamienna tym, że cząstki dwutlenku tytanu A są w formie krystaiicznej anatazu.
- 12. Dysperssa wedługzassrz. 10 albo 11, znamiennatym, ze cząsski dwuhenku tytanu A wykazują wieikość średnią w przedziaie 5 nm do 80 nm i obszar spójności krystaiicznej o wieikości średniej w przedziaie 5 nm do 20 nm.
- 13. Dysperssa według zastrz. 10, znamienna tym, że tienek metaiu B jest wybrany spośród: dwutienku tytanu, tienku cynku, tienku cyny i tienku woiframu.
- 14. Dyspersja według zastrz. 10, znamienna tym, że tienek metalu M jest wybrany spośród tienków giinu i cyrkonu.
- 15. Dysperssa według zas^z. 10, znamienna tym, ze związki prekursory Heńków met:alu B i M są związkami metaioorganicznymi.
- 16. Dyspersja według zastrz. 15, znamienna tym, że związki metaioorganiczne są wybrane z grupy tetraaikohoianów o wzorze X(OR)4, triaikohoianów o wzorze XR'(OR)3 iub haiogenków metaiicznych, gdzie R i R' oznaczają grupy węgiowe, a X oznacza M iub B.
- 17. według zas^z. 10, znamienna tym. ze związek krzemufess wybrany sf^<^^r^<^d alkohoianów krzemu.
- 18. Dyspersja według zastrz. 10, znamienna tym, że obejmuje środek cheiatujący/stabiiizujący.
- 19. Dyspersća według zastrz. 10, znamienna tym, że faza ciekła obejmuie rozpuszczalnik wybrany spośród wody, giikoiu etyienowego, etanoiu, giikoiu propyienowego i ich mieszanin.
- 20. według zaskz. 10, znamienna tym. ze obejmie cząsski krystalicznego dwuttenku tytanu A, tetrabutanoian tytanu jako związek-prekursor tienku metaiu B, tetraortokrzemian jako związek krzemu, w stosunku iiościowym A/(B+Si) 50/50.
- 21. Sposób z powłoką fotokatalizującą zawierającegona co najmniej części powierzchni podłoża powłokę z dyspersji o właściwościach fotokataiizujących, przy czym cząstki krystaiiczne tienku metaiu A o właściwościach fotokataiizujących włącza się do powłoki za pomocą spoiwa minerainego zawierającego co najmniej jeden tienek metaiu B wykazujący również właściwości fotokataiizujące w stanie krystaiicznym i opcjonainie co najmniej jeden tienek metaiu M pozbawiony właściwości fotokataiizujących i/iub co najmniej jeden związek krzemu Si typu tienku krzemu, znamienny tym, że osadza się powłokę przez nałożenie dyspersji w fazie ciekłej, zawierającej cząstki krystaiiczne tienku metaiu A i co najmniej jeden związek-prekursor tienku metaiu B spoiwa oraz opcjonainie związek-prekursor tienku metaiu M i/iub związku Si, w wagowym stosunku iiościowym A/(B+M+Si) odniesionym do ciężaru metaii wchodzących odpowiednio w skład tienku A i prekursora,PL 194 487 B1 względnie prekursorów tlenku metalu B oraz opcjonalnie tlenku metalu M i związku Si, w proporcjach zawartych pomiędzy 60/40 i 40/60.
- 22. Sposób wer^tut] zastrz. 21, znamienny tym, że stosuje się spoiwo mineralne co najmniej częściowo krystaliczne.
- 23. Sposób według zastrz. 21, znamienny tym. że tlenki metall A i B dobiera się sp<^^r^<^<d co najmniej jednego z następujących tlenków: dwutlenku tytanu, tlenku cynku, tlenku cyny, tlenku wolframu, korzystnie gdy tlenki A i B są w postaci tlenku tytanu.
- 24. Sposób według zastrz. 22, znamienny tym, że stosuje się spoiwo mineralne obej^u^ce tylko tlenek metalu B, a stosunek ilościowy A/(B+M+Si) wyraża się w postaci A/B, gdzie A jest tlenkiem metalu.
- 25. Sposób według zastrz. 21, znamienny tym, że stosuje się spoiwo mineralne obejmujące tlenek metalu B, typu TiO2, i związek krzemu, typu SiO2, przy czym stosunek ilościowy A/(B+M+Si) wyraża się w postaci A/(B+Si), gdzie A jest tlenkiem metalu.
- 26. Sposób według zastrz.22, znamienny tym, że stosuje się cząstki krystaliczne tlenku A w formie cząstek, korzystnie o wielkości średniej w przedziale 5 nm do 80 nm i obszary spójności krystalicznej o wielkości średniej w przedziale 5 nm do 20 nm, zwłaszcza w dyspersji w co najmniej jednym rozpuszczalniku organicznym lub wodnym.
- 27. Sposób według zas^z. 2t, znamienny tym, że związek względnie związki metaloorganiczne prekursor(y) tlenku B i ewentualnie tlenku M wybiera się z grupy tetraalkoholanów o wzorze M(OR)4, trialkoholanów o wzorze MR' (OR)3 lub halogenków metalicznych, gdzie R, R' oznaczają grupy węglowe.
- 28. Sposób według zas^z. 21, znamiennytym, że związekmeealoorgan icznywzględn ne związki metaloorganiczne-prekursor(y) tlenku B i ewentualnie tlenku M doprowadza się do dyspersji w fazie ciekłej zawierającej co najmniej jeden środek chelatujący/stabilizujący.
- 29. Sposób według zas-trz. 21, znamienny tym. że powłokę osadza się przez pirollzę w fazie ciekłej stosując dyspersję zawierającą prekursor, względnie prekursory związku metaloorganicznego względnie związków metaloorganicznych i cząstki krystaliczne.
- 30. Sposób według zas-trz. 21, znamienny tym, że powłokę osadza się techniką zo!-żel osadzanie zanurzeniowe, powlekanie komórkowe, powlekanie laminarne lub rozpylanie stosując dyspersję zawierającą związek metaloorganiczny względnie związki metaloorganiczne i cząstki krystaliczne.
- 31. Sposób według zastrz. 21, znamienny tym. że powłokę poddaje się obróbce termiczni zwłaszcza w temperaturze co najmniej 400°C.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR9802676A FR2775696B1 (fr) | 1998-03-05 | 1998-03-05 | Substrat a revetement photocatalytique |
PCT/FR1999/000511 WO1999044954A1 (fr) | 1998-03-05 | 1999-03-05 | Substrat a revetement photocatalytique |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
PL342761A1 PL342761A1 (en) | 2001-07-02 |
PL194487B1 true PL194487B1 (pl) | 2007-06-29 |
Family
ID=9523677
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PL99342761A PL194487B1 (pl) | 1998-03-05 | 1999-03-05 | Podłoże z powłoką fotokatalizującą, dyspersja dlapodłoża z powłoką fotokatalizującą i sposób wytwarzania podłoża z powłoką fotokatalizującą |
Country Status (15)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US6465088B1 (pl) |
EP (1) | EP1087916B1 (pl) |
JP (1) | JP4911376B2 (pl) |
KR (1) | KR100574327B1 (pl) |
AT (1) | ATE323062T1 (pl) |
AU (1) | AU3258899A (pl) |
BR (1) | BR9908509A (pl) |
CZ (1) | CZ298629B6 (pl) |
DE (1) | DE69930851T2 (pl) |
ES (1) | ES2262332T3 (pl) |
FR (1) | FR2775696B1 (pl) |
HU (1) | HU228133B1 (pl) |
PL (1) | PL194487B1 (pl) |
TR (1) | TR200002575T2 (pl) |
WO (1) | WO1999044954A1 (pl) |
Families Citing this family (87)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2806014B1 (fr) * | 2000-03-08 | 2002-09-20 | Saint Gobain Vitrage | Substrat a revetement photocatalytique et/ou hydrophile |
WO2002004376A1 (fr) * | 2000-07-12 | 2002-01-17 | Nippon Sheet Glass Co., Ltd. | Element photocatalytique |
US6777374B2 (en) * | 2000-07-18 | 2004-08-17 | The United States Of America As Represented By The Environmental Protection Agency | Process for photo-induced selective oxidation of organic chemicals to alcohols, ketones and aldehydes using flame deposited nano-structured photocatalyst |
US6587781B2 (en) * | 2000-08-28 | 2003-07-01 | Estimotion, Inc. | Method and system for modeling and processing vehicular traffic data and information and applying thereof |
US7112621B2 (en) * | 2001-01-30 | 2006-09-26 | The Proctor & Gamble Company | Coating compositions for modifying surfaces |
CA2445740A1 (en) * | 2001-04-23 | 2002-10-31 | Nucryst Pharmaceuticals Corp. | Use of metals to treat inflammatory skin conditions |
FR2824846B1 (fr) * | 2001-05-16 | 2004-04-02 | Saint Gobain | Substrat a revetement photocatalytique |
DE10143837A1 (de) † | 2001-09-06 | 2003-03-27 | Itn Nanovation Gmbh | Selbstreinigende keramische Schichten für Backöfen und Verfahren zur Herstellung selbstreinigender keramischer Schichten |
FR2835205B1 (fr) | 2002-01-25 | 2007-02-16 | Saint Gobain | Traitement de pollution organique sur un substrat inorganique |
FR2838734B1 (fr) | 2002-04-17 | 2005-04-15 | Saint Gobain | Substrat a revetement auto-nettoyant |
FR2838735B1 (fr) | 2002-04-17 | 2005-04-15 | Saint Gobain | Substrat a revetement auto-nettoyant |
US20030205059A1 (en) * | 2002-05-02 | 2003-11-06 | Hussmann Corporation | Merchandisers having anti-fog coatings and methods for making the same |
US20050202178A1 (en) * | 2002-05-02 | 2005-09-15 | Hussmann Corporation | Merchandisers having anti-fog coatings and methods for making the same |
SG107103A1 (en) * | 2002-05-24 | 2004-11-29 | Ntu Ventures Private Ltd | Process for producing nanocrystalline composites |
ES2307972T3 (es) * | 2002-05-29 | 2008-12-01 | Erlus Aktiengesellschaft | Cuerpo de moldeo ceramico con recubrimiento fotocatalitico y metodo para la produccion del mismo. |
US8679580B2 (en) * | 2003-07-18 | 2014-03-25 | Ppg Industries Ohio, Inc. | Nanostructured coatings and related methods |
US20050031876A1 (en) * | 2003-07-18 | 2005-02-10 | Songwei Lu | Nanostructured coatings and related methods |
US20040117915A1 (en) * | 2002-12-19 | 2004-06-24 | The Hong Kong Polytechnic University | Multifunctional surface treatment for textiles |
JP3868934B2 (ja) * | 2003-08-01 | 2007-01-17 | 株式会社東芝 | 電極製造方法 |
US7241500B2 (en) | 2003-10-06 | 2007-07-10 | Certainteed Corporation | Colored roofing granules with increased solar heat reflectance, solar heat-reflective shingles, and process for producing same |
WO2005083013A1 (en) * | 2004-01-30 | 2005-09-09 | Millennium Chemicals | Coating composition having surface depolluting properties |
JP2007528294A (ja) * | 2004-03-11 | 2007-10-11 | ポステック ファウンデーション | 酸化物系ナノ素材を含む光触媒 |
FR2870007B1 (fr) * | 2004-05-10 | 2006-07-14 | Saint Gobain | Feuille transparente texturee a motifs pyramidaux inclines |
US20050260455A1 (en) * | 2004-05-20 | 2005-11-24 | Xin John H | Methods of coating titanium dioxide |
ES2319916T3 (es) * | 2004-06-04 | 2009-05-14 | Sto Ag | Composicion para revestimiento de fachadas y similares. |
CA2570369C (en) | 2004-07-12 | 2008-02-19 | Cardinal Cg Company | Low-maintenance coatings |
US7431992B2 (en) * | 2004-08-09 | 2008-10-07 | Ppg Industries Ohio, Inc. | Coated substrates that include an undercoating |
KR100582959B1 (ko) * | 2004-09-13 | 2006-05-25 | 이중희 | 대전방지 및 자동세척 기능을 갖는 다층 시트 |
WO2006041924A2 (en) * | 2004-10-04 | 2006-04-20 | Cardinal Cg Company | Thin film coating and temporary protection technology, insulating glazing units, and associated methods |
US7923114B2 (en) | 2004-12-03 | 2011-04-12 | Cardinal Cg Company | Hydrophilic coatings, methods for depositing hydrophilic coatings, and improved deposition technology for thin films |
US8092660B2 (en) | 2004-12-03 | 2012-01-10 | Cardinal Cg Company | Methods and equipment for depositing hydrophilic coatings, and deposition technologies for thin films |
JP4807726B2 (ja) * | 2005-02-28 | 2011-11-02 | 財団法人電力中央研究所 | 測定・測量器具 |
FR2884111B1 (fr) | 2005-04-07 | 2007-05-18 | Saint Gobain Mat Constr Sas | Granule biocide, notamment pour la fabrication de bardeau d'asphalte |
US9044921B2 (en) | 2005-09-07 | 2015-06-02 | Certainteed Corporation | Solar heat reflective roofing membrane and process for making the same |
DE102005047688C5 (de) * | 2005-09-23 | 2008-09-18 | Siemens Ag | Kaltgasspritzverfahren |
US8277943B2 (en) * | 2005-10-05 | 2012-10-02 | Certainteed Corporation | Thin films with high near-infrared reflectivity deposited on building materials |
US7651559B2 (en) | 2005-11-04 | 2010-01-26 | Franklin Industrial Minerals | Mineral composition |
ITBO20050757A1 (it) * | 2005-12-13 | 2007-06-14 | Tecnotessile Societa Naz Di Ricerca | Dispositivo per l'abbattimento di inquinanti atmosferici e metodo per realizzare tale dispositivo |
US7455913B2 (en) * | 2006-01-10 | 2008-11-25 | United Technologies Corporation | Thermal barrier coating compositions, processes for applying same and articles coated with same |
US8097340B2 (en) * | 2006-02-08 | 2012-01-17 | Ppg Industries Ohio, Inc. | Coated substrates having undercoating layers that exhibit improved photocatalytic activity |
CN101466649B (zh) | 2006-04-11 | 2013-12-11 | 卡迪奈尔镀膜玻璃公司 | 具有低维护性能的光催化涂层 |
US7989094B2 (en) | 2006-04-19 | 2011-08-02 | Cardinal Cg Company | Opposed functional coatings having comparable single surface reflectances |
US7749593B2 (en) | 2006-07-07 | 2010-07-06 | Certainteed Corporation | Solar heat responsive exterior surface covering |
US20080008858A1 (en) * | 2006-07-08 | 2008-01-10 | Hong Keith C | Roofing Products Containing Phase Change Materials |
US20080011599A1 (en) | 2006-07-12 | 2008-01-17 | Brabender Dennis M | Sputtering apparatus including novel target mounting and/or control |
DE102006038585A1 (de) * | 2006-08-17 | 2008-02-21 | Siemens Ag | Titandioxid-Schicht mit verbesserten Oberflächeneigenschaften |
US20080097018A1 (en) | 2006-10-18 | 2008-04-24 | John Stratton | Depolluting coating composition |
CN101225599B (zh) * | 2007-01-15 | 2011-08-17 | 香港理工大学 | 角蛋白多孔材料织物表面的亲水化纳米整理方法 |
US8361597B2 (en) | 2007-04-02 | 2013-01-29 | Certainteed Corporation | Solar heat-reflective roofing granules, solar heat-reflective shingles, and process for producing same |
US20080248242A1 (en) * | 2007-04-03 | 2008-10-09 | Ming Liang Shiao | Surfacing media with flame retarding effects and high solar reflectance, and method of making same |
US20080261007A1 (en) | 2007-04-19 | 2008-10-23 | Hong Keith C | Post-functionalized roofing granules, and process for preparing same |
CA2688340C (en) | 2007-05-24 | 2016-02-09 | Certainteed Corporation | Roofing granules with high solar reflectance, roofing products with high solar reflectance, and processes for preparing same |
US20100240526A1 (en) * | 2007-05-24 | 2010-09-23 | Hong Keith C | Photocatalytic roofing granules, photocatalytic roofing products and process for preparing same |
EP2188226B1 (en) * | 2007-08-14 | 2018-05-30 | Photocat A/S | Method and fluid compositions for producing optically clear photocatalytic coatings |
US9358502B2 (en) | 2007-08-31 | 2016-06-07 | Cristal Usa Inc. | Photocatalytic coating |
DE102007043651A1 (de) * | 2007-09-13 | 2009-03-26 | Siemens Ag | Silizium/Titandioxid-Schicht mit verbesserten Oberflächeneigenschaften |
EP2261186B1 (en) * | 2007-09-14 | 2017-11-22 | Cardinal CG Company | Low maintenance coating technology |
US7776954B2 (en) * | 2008-01-30 | 2010-08-17 | Millenium Inorganic Chemicals, Inc. | Photocatalytic coating compositions |
WO2009110236A1 (ja) * | 2008-03-04 | 2009-09-11 | 株式会社 東芝 | 親水性部材とそれを用いた親水性製品 |
US8491985B2 (en) * | 2008-03-31 | 2013-07-23 | Certainteed Corporation | Coating compositions for roofing granules, dark colored roofing granules with increased solar heat reflectance, solar heat-reflective shingles, and process for producing the same |
US20090281207A1 (en) * | 2008-05-06 | 2009-11-12 | John Stratton | De-polluting and self-cleaning epoxy siloxane coating |
FR2934283B1 (fr) * | 2008-07-22 | 2010-09-24 | Ahlstroem Oy | Dalle acoustique perforee depolluante |
US8197940B2 (en) * | 2008-07-25 | 2012-06-12 | Ppg Industries Ohio, Inc. | Aqueous suspension for pyrolytic spray coating |
DE102008061917B4 (de) * | 2008-12-15 | 2010-11-04 | Astrium Gmbh | Heißgaskammer |
US8394498B2 (en) | 2008-12-16 | 2013-03-12 | Certainteed Corporation | Roofing granules with high solar reflectance, roofing materials with high solar reflectance, and the process of making the same |
CH700763A2 (de) * | 2009-04-01 | 2010-10-15 | Alcan Tech & Man Ltd | Reflektor. |
CN101941308A (zh) * | 2009-07-01 | 2011-01-12 | 住友化学株式会社 | 层状制品 |
US8637116B2 (en) * | 2009-08-20 | 2014-01-28 | Certainteed Corporation | Process for preparing roofing granules comprising organic colorant, with improved luster, and roofing products including such granules |
JP2011224534A (ja) * | 2009-09-16 | 2011-11-10 | Sumitomo Chemical Co Ltd | 光触媒複合体、およびこれを用いた光触媒機能製品 |
ES2335262B1 (es) | 2009-11-20 | 2010-12-22 | Ceracasa, S.A | Composicion de esmalte ceramico. |
US9540822B2 (en) | 2009-11-24 | 2017-01-10 | Certainteed Corporation | Composite nanoparticles for roofing granules, roofing shingles containing such granules, and process for producing same |
US20110223385A1 (en) | 2010-03-15 | 2011-09-15 | Ming Liang Shiao | Roofing granules with high solar reflectance, roofing products with high solar reflectance, and process for preparing same |
KR101048895B1 (ko) * | 2011-02-15 | 2011-07-13 | 주식회사 현진피오피 | 빛의 굴절 및 반사에 의한 이미지 표현을 위한 광학 코팅 방법 |
US8673427B2 (en) | 2011-08-18 | 2014-03-18 | Certainteed Corporation | System, method and apparatus for increasing average reflectance of a roofing product for sloped roof |
US20140212598A1 (en) * | 2013-01-26 | 2014-07-31 | UVR Defense Tech. Ltd. | Protection and performance improvements of fabrics through nanotechnology |
CN103112231B (zh) * | 2013-03-01 | 2015-09-02 | 南京倍立达新材料***工程股份有限公司 | 一种具有光催化和防静电复合功能的自洁涂层及其生产方法 |
US10407351B2 (en) * | 2013-03-13 | 2019-09-10 | Pavement Technology, Inc. | Method of dispersing anatase titanium dioxide for penetration in concrete structures to reduce pollutants |
JP6152596B2 (ja) * | 2013-07-24 | 2017-06-28 | 株式会社イリス | 塗布物の製造方法および塗布物 |
CN103626404A (zh) * | 2013-12-17 | 2014-03-12 | 佛山市中国科学院上海硅酸盐研究所陶瓷研发中心 | 一种纳米二氧化钛自清洁玻璃的制备方法 |
DE102014204349A1 (de) * | 2014-03-10 | 2015-09-10 | Cht R. Beitlich Gmbh | Additiv zur Reduzierung des Wachstums von Mikroorganismen auf Farb- oder Putzzusammensetzungen |
WO2018093985A1 (en) | 2016-11-17 | 2018-05-24 | Cardinal Cg Company | Static-dissipative coating technology |
CN106745227B (zh) * | 2016-12-01 | 2019-03-12 | 上海金力泰化工股份有限公司 | 可见光响应纳米TiO2及含其的自清洁陶瓷涂膜的制备方法 |
US10730799B2 (en) | 2016-12-31 | 2020-08-04 | Certainteed Corporation | Solar reflective composite granules and method of making solar reflective composite granules |
KR101979494B1 (ko) * | 2017-03-20 | 2019-05-16 | 고려대학교 산학협력단 | 광촉매 항균 구조물 및 그 제조방법 |
DE102017213121A1 (de) | 2017-07-31 | 2019-01-31 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Optisches System für die Mikrolithographie |
FR3111346A1 (fr) | 2020-06-10 | 2021-12-17 | Centre Technique de Matériaux Naturels de Construction (CTMNC) | Procede de traitement anti-verdissement d’un materiau de construction |
KR102484212B1 (ko) * | 2020-12-29 | 2023-01-04 | (주) 군월드 | 광촉매 적용 창호 제조 방법 및 이에 의해 제조된 광촉매 적용 창호 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2618287B2 (ja) * | 1990-11-06 | 1997-06-11 | 日本ゼオン株式会社 | 光反応性有害物質除去剤及びこれを用いる有害物質除去方法 |
US5227342A (en) * | 1991-05-01 | 1993-07-13 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Process of making porous ceramic materials with controlled porosity |
FR2681534B1 (fr) | 1991-09-20 | 1995-01-27 | Rhone Poulenc Chimie | Solutions collouidales concentrees de particules monocristallines non agregees d'oxydes de metaux, leur procede de preparation et leur application a l'obtention de films. |
ATE212415T1 (de) | 1993-09-27 | 2002-02-15 | Saint Gobain | Isolierverglasung und vakuumerzeugungsverfahren dafür |
DE59508772D1 (de) * | 1994-06-23 | 2000-11-09 | Creavis Tech & Innovation Gmbh | Herstellung keramischer schichten und deren verwendung |
FR2738813B1 (fr) * | 1995-09-15 | 1997-10-17 | Saint Gobain Vitrage | Substrat a revetement photo-catalytique |
AU6992796A (en) * | 1995-09-15 | 1997-04-01 | Rhodia Chimie | Titanium dioxide-based photocatalytic coating substrate, and titanium dioxide-based organic dispersions |
FR2756276B1 (fr) | 1996-11-26 | 1998-12-24 | Saint Gobain Vitrage | Substrat a proprietes hydrophiles ou hydrophobes ameliorees, comportant des irregularites |
JPH11199860A (ja) * | 1998-01-08 | 1999-07-27 | Nissan Motor Co Ltd | 防曇コーティング液とその製造方法 |
-
1998
- 1998-03-05 FR FR9802676A patent/FR2775696B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1999
- 1999-03-05 AU AU32588/99A patent/AU3258899A/en not_active Abandoned
- 1999-03-05 ES ES99937921T patent/ES2262332T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1999-03-05 EP EP99937921A patent/EP1087916B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1999-03-05 BR BR9908509-7A patent/BR9908509A/pt not_active IP Right Cessation
- 1999-03-05 PL PL99342761A patent/PL194487B1/pl unknown
- 1999-03-05 DE DE69930851T patent/DE69930851T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1999-03-05 KR KR1020007009798A patent/KR100574327B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1999-03-05 TR TR2000/02575T patent/TR200002575T2/xx unknown
- 1999-03-05 CZ CZ20003244A patent/CZ298629B6/cs not_active IP Right Cessation
- 1999-03-05 HU HU0102680A patent/HU228133B1/hu not_active IP Right Cessation
- 1999-03-05 AT AT99937921T patent/ATE323062T1/de not_active IP Right Cessation
- 1999-03-05 JP JP2000534507A patent/JP4911376B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1999-03-05 WO PCT/FR1999/000511 patent/WO1999044954A1/fr active IP Right Grant
-
2000
- 2000-09-05 US US09/655,146 patent/US6465088B1/en not_active Expired - Lifetime
-
2002
- 2002-09-05 US US10/234,159 patent/US6720066B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20030082367A1 (en) | 2003-05-01 |
FR2775696A1 (fr) | 1999-09-10 |
CZ20003244A3 (en) | 2001-06-13 |
ATE323062T1 (de) | 2006-04-15 |
US6720066B2 (en) | 2004-04-13 |
DE69930851T2 (de) | 2006-11-16 |
DE69930851D1 (de) | 2006-05-24 |
EP1087916A1 (fr) | 2001-04-04 |
PL342761A1 (en) | 2001-07-02 |
KR100574327B1 (ko) | 2006-04-26 |
WO1999044954A1 (fr) | 1999-09-10 |
HUP0102680A3 (en) | 2002-12-28 |
ES2262332T3 (es) | 2006-11-16 |
KR20010041601A (ko) | 2001-05-25 |
JP2002505349A (ja) | 2002-02-19 |
US6465088B1 (en) | 2002-10-15 |
TR200002575T2 (tr) | 2000-11-21 |
HU228133B1 (en) | 2012-12-28 |
AU3258899A (en) | 1999-09-20 |
FR2775696B1 (fr) | 2000-04-14 |
CZ298629B6 (cs) | 2007-11-28 |
JP4911376B2 (ja) | 2012-04-04 |
HUP0102680A1 (hu) | 2002-03-28 |
EP1087916B1 (fr) | 2006-04-12 |
BR9908509A (pt) | 2000-12-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
PL194487B1 (pl) | Podłoże z powłoką fotokatalizującą, dyspersja dlapodłoża z powłoką fotokatalizującą i sposób wytwarzania podłoża z powłoką fotokatalizującą | |
US7510763B2 (en) | Substrate with a self-cleaning coating | |
US7387839B2 (en) | Substrate with photocatalytic coating | |
US20050221098A1 (en) | Substrate with a self-cleaning coating | |
JP3781888B2 (ja) | 親水性基材およびその製造方法 | |
JP2005528313A5 (pl) | ||
CN102112416A (zh) | 具有TiO2或ZnO涂层的石聚结物板或石板 | |
JP2000289134A (ja) | 親水性表面を有する物品およびその製造方法 | |
MXPA00008672A (en) | Substrate with photocatalytic coating | |
JP2012193251A (ja) | コーティング材及び被覆体の製造方法 | |
JP2012193523A (ja) | 建材及びその製造方法 | |
KR20240025002A (ko) | 나노 함유물이 포함된 졸-겔 코팅 판유리 |