[實用新型]建筑物外壁具有凈化空氣的高性能復合薄膜

有效

• 申請號: 201420144352.X
• 申請日: 2014-03-27
• 公開（公告）號: CN204081331U
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發明（設計）人: 馮澤云;韓延昆
• 申請（專利權）人: 北京納琦環?？萍加邢薰?/a>
• 主分類號: E04F13/07
• 分類號: E04F13/07;B01D53/86;B01J21/08;B01J21/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型屬于建筑物凈化領域,具體地說是涉及通過建筑物外壁負載二氧化鈦薄膜，能夠有效分解大氣中的二氧化硫、氮氧化物，防止PM2.5的生成，凈化空氣污染的高性能復合薄膜，同時使建筑物防污自潔。

技術背景

建筑物在新建成時無論表面多干凈，幾年后建筑表面也會附著一層厚厚的污垢。一般，形成建筑表面污垢的主要原因是硅油、廢氣、煤煙、等油垢附著在建筑外壁上，加上大氣中的塵土、灰塵，碳粉等的慢慢堆積，長時間便形成了頑固的污垢。

不斷惡化的氣候、環境、工業排放、汽車尾氣排放等，造成了城市大氣污染，另外，由于風力與建筑物的摩擦產生靜電會使空氣中的粉塵及大量的燃油排放物等有機有害的油性污染物與緊密的結合在一起，大量地附著在建筑物的外壁上，造成建筑物外壁污染。

現代建筑經常采用的外墻裝飾材料包括建筑帷幕墻（玻璃幕墻、金屬板、鋁板幕墻、石材幕墻、陶土板幕墻、采光天頂天窗、膜結構工程、室外玻璃觀光電梯等）、外墻瓷磚、外墻涂料等等，而這些在城市中通常采用的外墻材料在使用的過程中，卻往往會不同程度地出現被惡化的環境污染的情況，這樣，在建筑使用的過程中的清洗和維護不僅非常麻煩，費用也非常昂貴。同時，為了保持物業的價值，物業公司對外墻的清洗和維護只能采取被動的方案，投入不斷地增加。時間長了難免不堪負重，影響城市環境。

近年來，長三角、珠三角、京津冀等區域每年都出現灰霾的污染天氣，PM2.5成為了社會公眾普遍關注問題。如何治理大氣污染將成為今后數十年的社會環境保護的課題。

以二氧化鈦為主的光觸媒技術做為二十一世紀高科技光催化環保技術，對于逐步擴大的環境污染來說，已成為凈化環境和大氣污染最理想的高科技新型材料，以其超強的分解性能可以將空氣中的所有有機有害揮發物質分解成二氧化碳和水，以其超強的親水性能有效的防止建筑物外壁的污染達到防污自潔的目的。

二氧化鈦作為白色顏料，已經廣泛使用在牙膏、化妝品、涂料等行業。通常在常溫常壓條件下，其化學、物理性質非常穩定，不溶于堿、酸、水及一般有機溶劑，甚至不與氟化氫、氮及硫化氫等化學反應性極強的氣體發生反應。作為光催化劑噴植成膜后具有耐久性、抗磨耗性、安全、經濟和實用等優點。

二氧化鈦有金紅石（rutile,R?type）、銳鈦礦（anatase,A?type）及板鈦礦（brookite）三種結晶結構。其中，金紅石是最穩定的結晶體，銳鈦礦及板鈦礦在高溫下會轉換成金紅石結構，而且這種反應是不可逆的。

當二氧化鈦受到能量大于二氧化鈦能帶的光照射時，會產生電子和電洞，它們與水和氧發生反應會產生活性氫氧自由基（OH）及過氧基等活性氧（O2）成分。這些活性氧成分具有很強的反應性，特別是活性氫氧自由基，它具有120kal/mol的能量，而構成有機化合物的碳—碳（C—C）、碳—氮（C—N）、碳—氫（C—H）、氧—氫（O—H）、氮—氫（N—H）的共價鍵，結合鍵能100kal/mol左右；如果活性氫氧自由基及過氧基等作用于碳—碳、碳—氮、碳—氫、氧—氫、氮—氫的結合鍵之上。這些結合會被輕易破壞，并使有機化物分解。所以利用光催化技術幾乎可以使所有有害的有機化合物最終分解為二氧化碳和水等無毒性物質。

我們通常采用的光催化劑為銳鈦礦的二氧化鈦，在紫外線照射和可視光條件下，能使其發生光催化反應。二氧化鈦具有分解全部有機化合物的神奇力量。

二氧化鈦受光線照射后，會產生活性氫氧自由基等活性氧。這種活性氧和氯氣、次氯酸、雙氧水、臭氧等氧化劑具相比有更強的氧化能力，因此利用光催化作用不僅可以進行殺菌和消毒，同時它還可以溶解水中及空氣中含有的各種有害有機化合物，并進行分解，使其變得無害。因此光催化技術可以用于水源處理、除臭、汽車廢氣處理、空氣凈化、土壤處理、抗菌、防霉、去污、防滑、解決住宅綜合癥候群，以及防止醫院的內部傳染等各種環境處理。

光觸媒是一類以二氧化鈦為代表的具有光催化功能的半導體材料的總稱。光觸媒即是光催化劑，所謂催化劑就是用于降低化學反應所需的能量，促使化學反應加快速度，但其本身卻不因化學反應而產生變化的物質。

光觸媒的功能