[發(fā)明專利]包括光催化劑的傳感器

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201080067514.9
• 申請(qǐng)日: 2010-06-18
• 公開（公告）號(hào): CN102946993A
• 公開（公告）日: 2013-02-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 面田亮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 英派爾科技開發(fā)有限公司
• 主分類號(hào): B01J21/00
• 分類號(hào): B01J21/00;C02F11/06;G01N33/18;A61L2/08;G01N27/00;C02F101/30
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 陳平

背景

光催化劑已獲得了相當(dāng)大的注意，不僅因?yàn)樗鼈冊(cè)趶乃a(chǎn)氫和/或氧中的潛在用途，還因?yàn)樗鼈冊(cè)趶U料處理和空氣凈化中的潛在用途。光催化劑通常由半導(dǎo)體或由有機(jī)金屬配合物如葉綠素形成。在這兩者中，一般半導(dǎo)體是有利的，部分原因是它們的化學(xué)穩(wěn)定性、低制造成本、寬的能帶隙、以及可以容易地處理它們。

半導(dǎo)體光催化作用是通過吸收具有足夠能量的波長(zhǎng)的光的光子而引發(fā)的，該波長(zhǎng)對(duì)于特定的光催化劑是唯一的。光子吸收產(chǎn)生跨過能帶隙的分離的電子和空穴。通過光學(xué)激發(fā)產(chǎn)生的強(qiáng)還原的電子和強(qiáng)氧化的空穴，可以與能夠降解環(huán)境污染物的反應(yīng)、能夠分裂水而制備氫的反應(yīng)等反應(yīng)相聯(lián)系。

概述

公開了用于降解可能污損傳感器的污染物的裝置和方法。在長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)(例如，環(huán)境監(jiān)測(cè))的過程中，典型的傳感器可能被以下各項(xiàng)中的一種或多種污染或污損：有機(jī)化合物、揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC)、有機(jī)金屬化合物、煙灰、有機(jī)物質(zhì)、細(xì)菌、藻類、水生生物卵、浮游生物幼蟲等。與傳感器聯(lián)合的光催化劑能夠與光源相互作用，來降解污染物，以防止傳感器的污染和/或促進(jìn)去除傳感器的污染。

在一個(gè)實(shí)施方案中，公開了一種裝置，其包括傳感器和與傳感器聯(lián)合的光催化劑。將光催化劑構(gòu)造為降解能夠污損傳感器的物質(zhì)，以防止傳感器的污染和/或促進(jìn)去除傳感器的污染。一方面，傳感器可以構(gòu)造為檢測(cè)和/或監(jiān)測(cè)溫度、pH、電導(dǎo)率、介電常數(shù)、鹽度、濁度、總懸浮固體物(TSS)、總?cè)芙夤腆w物(TDS)、生物需氧量(BOD)和化學(xué)需氧量(COD)中的一種或多種。可以與裝置聯(lián)合的光催化劑的合適實(shí)例包括但不限于：TiO₂、vis-TiO₂、SnO₂/TiO₂、SnO₂/Al₂O₃、TiON、TiON/PdO、TiO₂/WO₃、Pd-WO₃、CuO-WO₃、Pt-WO₃、NaTaO₃、TiO_2-xN_x，以及它們的組合。

在另一個(gè)實(shí)施方案中，裝置包括傳感器，其具有傳感器部，與裝置聯(lián)合的光源，以及至少與所述傳感器部聯(lián)合的光催化劑。類似于前述實(shí)施方案，將至少與所述傳感器部聯(lián)合的光催化劑構(gòu)造為降解能夠污損所述傳感器部的物質(zhì)，以防止傳感器部的污染和/或促進(jìn)去除傳感器部的污染。

一方面，光源構(gòu)造為發(fā)射被選擇用以激活光催化劑的光的波長(zhǎng)。另一個(gè)方面，將光源構(gòu)造為發(fā)射UV光、可見光、或它們的組合。另一方面，光源選自燈、激光器、LED、其它類型的光以及它們的組合。

在又另一個(gè)實(shí)施方案中，公開了一種方法。該方法包括如下步驟：提供傳感器，將光催化劑與傳感器聯(lián)合，以及用光源激活光催化劑以防止傳感器的污染和/或?qū)鞲衅魅ノ邸Ｒ环矫妫庠纯梢允侨展饣蛉嗽旃庠础Ａ硪环矫妫庠纯梢允腔旧鲜冀K啟動(dòng)的，或者光源可以是在選定的時(shí)間段啟動(dòng)的，用于防止污染和/或?qū)鞲衅魅ノ邸?/p>

前述的概述僅是說明性的，而不意在以任何方式限制。除了上述說明性的方面、實(shí)施方案和特征之外，其它方面、實(shí)施方案和特征將參照以下詳細(xì)描述而變得明顯。

附圖簡(jiǎn)述

圖1示意性地描繪了根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施方案的有機(jī)物質(zhì)的光催化降解機(jī)制；

圖2描繪了根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施方案的一種包括傳感器和光催化劑的裝置的說明性實(shí)施方案；

圖3描繪了根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施方案的一種包括傳感器、光催化劑和被構(gòu)造為激活光催化劑的光源的裝置的說明性實(shí)施方案；

圖4描繪了根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施方案的一種包括傳感器、光催化劑和被構(gòu)造為激活光催化劑的內(nèi)部光源的裝置的說明性實(shí)施方案。

詳細(xì)描述

在下面的詳細(xì)描述中參考附圖，所述附圖形成詳細(xì)描述的一部分。在附圖中，相同的標(biāo)記通常表示相同的組件，除非上下文另有指示。在詳細(xì)描述、附圖和權(quán)利要求中描述的示例性實(shí)施方案不意在限制。可以利用其它實(shí)施方案，并且可以做出其它變化，而不脫離本文提呈的主題的精神或范圍。容易理解，在本文一般地描述的以及附圖中圖示的本公開的各方面可以按多種不同配置來設(shè)置、替換、組合、分割和設(shè)計(jì)，所有這些都是本文明確預(yù)期的。