TWM479764U - 奈米銀複合二氧化鈦薄膜結構 - Google Patents
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Description
本新型揭示一種奈米銀複合二氧化鈦薄膜之結構。
所謂光觸媒，就是經過光的照射，可以促進化學反應的物質。目前可用來作為光觸媒的物質有二氧化鈦等氧化物，其中二氧化鈦因為具有強大的氧化能力，高化學穩定度，及無毒的特性，最常被使用來做為光觸媒的物質。光觸媒可用於處理空氣中低濃度的有害化學物質，本身不會釋出有害物質，因此是極佳的環境淨化用觸媒。光觸媒具有消臭、殺菌、抗菌、防汚和除去有害物質等功能，但目前的光觸媒於365nm紫外光下抗菌效果有限，於無紫外光的環境下無抗菌效果。
所謂奈米銀，就是將銀金屬奈米化形成各類銀粒子，目前銀可用來當作抗菌的材料，但是隨著使用時間增長，奈米銀材料表面會有生物膜的附著，因而降低了抗菌的效果。
二氧化鈦的結晶構造有正方晶系的金紅石(rutile)型、銳鈦礦(anatase)型及屬於斜方晶系的板鈦礦(brookite)型3種。其中只有銳鈦礦結構具光觸媒的效果。光催化處理程序之光分解機制是藉由紫外光或太陽光激發光觸媒，使觸媒產生電子與電洞，藉
以氧化表面吸附之物質，進而將表面吸附之物質分解為小分子。以二氧化鈦為例，二氧化鈦吸收光產生電子及電洞，此電洞具有相當強之氧化能力，可以將吸附在二氧化鈦表面之汚染物分子直接氧化使其分解，或者將吸附於物質表面之水分子氧化為氫氧自由基。原本大分子之汚染物，經由光觸媒反應將大分子裂解，達到將汚染物清除之目的。
光觸媒被廣泛地研究，並應用在環保、能源、殺菌、自我潔淨等方面。自1972年，Fujishima和Honda首次在Nature雜誌上發表TiO2經照光後會分解水產生H2及O2後，越來越多人投入TiO2光催化性質相關的研究，並致力於各種可能的改質方法，以提高TiO2光觸媒的效果。
二氧化鈦可以製作成粉體直接投入廢水中，也可以塗佈於基材表面，藉紫外光的照射加速分解水和空氣中的有機物質，但是會面臨如何回收粉體，及觸媒的表面積能否完全接受到紫外光的照射等問題。為了改善這些問題，將二氧化鈦做成薄膜，以提高二氧化鈦的暴露面積增加光催化效果，這樣不但能解決上述問題，同時更增加二氧化鈦光觸媒的用途。
本新型揭示一種以奈米銀複合二氧化鈦薄膜負載在載體上，此二氧化鈦薄膜厚度為小於1毫米，二氧化光觸媒薄膜的結構，其係有奈米級二氧化鈦固體顆粒承載在載體上，二氧化鈦為橢圓球形顆粒，具有銳鈦礦結構，此橢圓球形之長軸為10至15奈米，短軸為3至6奈米，此橢圓形球體比先前技藝所使用的圓球形二氧化鈦的活性高，並且複合奈米銀顆粒於二氧化鈦表面。
藉由複合材料可結合兩種材料之優點，利用奈米銀本身之高抗菌效果來加強光觸媒於無紫外光下無抗菌效果之缺點，以及利用光觸媒的自潔去汙功能來降低奈米銀在抗菌過程於粒子表面沉積的生物膜。而此橢圓形球體二氧化鈦表面附著奈米銀顆粒將比先前之相關單獨使用形二氧化鈦的活性高，自潔效果更佳，此二氧化鈦薄膜在載體上具有超親水性，並具有更強的去汚與自潔的功效。以日光燈、紫外光燈或太陽光照射，具高的活性。
1‧‧‧載體
2‧‧‧奈米銀複合二氧化鈦薄膜
22‧‧‧二氧化鈦
24‧‧‧奈米銀
第一圖為奈米銀複合二氧化鈦薄膜在載體上之結構示意圖。
第二圖為奈米銀顆粒複合二氧化鈦薄膜結構示意圖。
請參閱第一圖及第二圖，本創作係提供一種奈米銀複合二氧化鈦薄膜在載體上之結構，奈米銀複合二氧化鈦薄膜2係有奈米級二氧化鈦固體顆粒與奈米銀顆粒承載在載體1上，二氧化鈦22為橢圓球型之顆粒，具有銳鈦礦結構，此橢圓球形之長軸為10至15奈米，短軸為3至6奈米，而奈米銀24為小於100nm之圓球形之顆粒，第二圖中圓球形之顆粒大小不一係顯示奈米銀24顆粒有大有小。此複合材料薄膜2在載體1上具有超親水性，並具有強的去汚、自潔與抗菌的功效。以日光燈、紫外光燈或太陽光照射，具高的活性。奈米銀顆粒係附著於二氧化鈦之表面上。
具有橢圓形球體之二氧化鈦22顆粒比先前技藝所使用的圓球形二氧化鈦的活性高，而奈米銀24顆粒為小於100nm之粒子。二氧化鈦22顆粒為橢圓球形時，其中間的空隙較少，因此單位體積內二
氧化鈦22的量增加，而且二氧化鈦22為橢圓形球體時，其光觸媒活性會增加。此橢圓形球體比先前技藝所使用的圓球形二氧化鈦的活性高，又複合了奈米銀24材料可增加抗菌與自潔功效，此二氧化鈦薄膜在載體上具有超親水性，並具有強的去汚與自潔的功效。以日光燈、紫外光燈或太陽光照射，具高的活性以及提高抗菌功效。
2‧‧‧奈米銀複合二氧化鈦薄膜
22‧‧‧二氧化鈦
24‧‧‧奈米銀
Claims (5)
- 一種奈米銀複合上氧化鈦薄膜結構，包含一載體及負載在該載體上的一奈米銀複合二氧化鈦薄膜，該奈米銀複合二氧化鈦薄膜，包含奈米級二氧化鈦橢圓球形顆粒及奈米銀顆粒。
- 如申請專利範圍第1項所述之奈米銀複合二氧化鈦薄膜結構，其中二氧化鈦之橢圓球形顆粒之長軸為10至15奈米，短軸為3至6奈米。
- 如申請專利範圍第1項所述之奈米銀複合二氧化鈦薄膜結構，其中奈米銀複合二氧化鈦薄膜厚度小於1毫米。
- 如申請專利範圍第1項所述之奈米銀複合二氧化鈦薄膜結構，其中二氧化鈦橢圓球形顆粒係銳鈦礦結構。
- 如申請專利範圍第1項所述之奈米銀複合二氧化鈦薄膜結構，其中奈米銀顆粒為小於100nm之粒子。
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