[發明專利]光催化劑復合材料和使用其的光催化功能產品

無效

• 申請號: 201010287119.3
• 申請日: 2010-09-16
• 公開（公告）號: CN102019207A
• 公開（公告）日: 2011-04-20
• 發明（設計）人: 酒谷能彰;曾我部康平;原萬紀子;高見仁
• 申請（專利權）人: 住友化學株式會社
• 主分類號: B01J31/34
• 分類號: B01J31/34;B01J21/08;B01D53/86;B01D53/72;A61L9/013;A01N59/16;A01P1/00;A61L101/46;A61L101/02
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 顧晉偉;王春偉

本申請要求基于日本專利申請2009-214943和日本專利申請2010-075937的優先權。日本專利申請2009-214943和日本專利申請2010-075937的公開內容通過引用并入本文。

技術領域

本發明涉及光催化劑復合材料和使用其的光催化功能產品。

背景技術

當用能量比半導體的帶隙高的光照射半導體時，價帶的電子被激發到導帶，而在價帶中形成空穴。由于由此形成的空穴具有強氧化能力且激發的電子具有強還原能力，因此在與該半導體接觸的物質上發生氧化-還原反應。該氧化還原反應稱為光催化反應，能夠表現出該光催化反應的半導體稱為光催化劑。氧化鈦或氧化鎢已知是此類光催化劑。

在其中光催化劑負載在樹脂或類似物上的結構中，存在這樣的問題，即當光催化劑直接負載在樹脂或類似物的表面上時，光催化劑層和基底材料如樹脂或類似物之間的粘合力(粘合性)因光催化反應而削弱，因此光催化劑容易脫落，并且該光催化結構的光催化活性也急劇下降。

因此，通過在光催化劑層與樹脂基底材料之間提供由有機硅改性的樹脂、含聚硅氧烷樹脂、含膠體二氧化硅樹脂或類似物制成的對光催化反應為惰性的粘合劑層，抑制因該光催化反應而導致的光催化劑層與樹脂基底材料之間粘合力的降低(參見WO?97/000134)。

但是，此類粘合劑層在光催化劑層與粘合劑層之間，或在粘合劑層與樹脂基底材料之間的粘合力(粘合性)方面不足，需要其中光催化劑層不會脫落的光催化劑復合材料。

發明內容

由此，本發明的一個目的是提供其中光催化劑層的脆性和易脫落性降低的光催化劑復合材料。

本發明人進行了深入研究以實現上述目的，由此完成了本發明。

本發明包括下列組成部分。

(1)光催化劑復合材料包含：基底材料，至少其表面由可塑性形變的固體材料形成；位于(或層合在)該基底材料表面上的含有無機顆粒的無機顆粒層；以及位于(或層合在)該無機顆粒層表面上的含有光催化劑的光催化劑層；其中該固體材料填充在該無機顆粒層的至少一部分孔隙中，并且除至少一部分外該無機顆粒層的表面被該固體材料涂布。

(2)根據(1)的光催化劑復合材料，其中該無機顆粒在該固體材料經歷塑性形變的條件下不會經歷塑性形變。

(3)根據(1)或(2)的光催化劑復合材料，其中構成該無機顆粒層的無機顆粒由二氧化硅制成。

(4)根據(1)至(3)中任一項的光催化劑復合材料，其中該基底材料包含固體材料的膜。

(5)根據權利要求(1)至(4)中任一項的光催化劑復合材料，其中該固體材料是熱塑性樹脂。

(6)根據權利要求(1)至(5)中任一項的光催化劑復合材料，其中貴金屬或貴金屬前體負載在該光催化劑層的光催化劑上。

(7)根據(6)的光催化劑復合材料，其中該貴金屬是選自Cu、Pt、Au、Pd、Ag、Ru、Ir和Rh的至少一種貴金屬。

(8)根據(6)或(7)的光催化劑復合材料，其中該光催化劑是氧化鎢顆粒。

(9)具有根據(1)至(8)中任一項的光催化劑復合材料的光催化功能產品。

根據本發明，能夠獲得如下光催化劑復合材料，其中在保持由無機顆粒產生的表面硬度的同時降低光催化劑層的脆性與易脫落性。結果，使得可以制造能夠保持最初的優異光催化活性的光催化功能產品。

附圖說明

圖1是顯示本發明中無機顆粒復合材料制造工藝的一個實例的示例性示意圖。

圖2是顯示實施例1中獲得的無機顆粒結構的放大表面與橫截面的SEM(掃描電子顯微鏡，下文使用相同縮寫)顯微照片(放大倍數：10000倍)。

圖3是顯示實施例1中獲得的無機顆粒結構的放大表面與橫截面的SEM顯微照片(放大倍數：10000倍)。

圖4是顯示實施例2中獲得的無機顆粒結構的放大表面與橫截面的SEM顯微照片(放大倍數：10000倍)。

圖5是顯示對比例3中獲得的無機顆粒結構的放大表面與橫截面的SEM顯微照片(放大倍數：10000倍)。

圖6是顯示實施例3中獲得的無機顆粒結構的放大表面與橫截面的SEM顯微照片(放大倍數：50000倍)。