[發明專利]多功能自清潔表面層及其形成方法

在審

• 申請號: 202010403025.1
• 申請日: 2020-05-13
• 公開（公告）號: CN111921548A
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發明（設計）人: T.A.塞德爾;J.A.卡朋特;G.V.達希奇
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作有限責任公司
• 主分類號: B01J27/22
• 分類號: B01J27/22;C01B33/113
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 張琦璐;楊思捷

1.多功能自清潔表面層，包含：

包含硅和氧的無機基質；

分布在所述無機基質內并與所述無機基質鍵合的多個光催化活性粒子；

在對應于所述多個光催化活性粒子與所述無機基質之間的鍵合的區域中在所述無機基質內限定的多個納米孔隙；和

設置在所述多個納米孔隙的至少一部分內的水，其中在水和電磁輻射的存在下，所述多個光催化活性粒子促進所述多功能自清潔表面層上的任何油或有機殘余物的分解反應。

2.權利要求1的多功能自清潔表面層，其中所述多個納米孔隙的平均孔徑是所述無機基質中的硅-氧鍵長度的六至八倍。

3.權利要求1的多功能自清潔表面層，其中所述無機基質是氧化硅基質（SiO_x）；并且

其中所述光催化活性粒子包含二氧化鈦（TiO₂）、氧化鋅（ZnO）、二氧化鋯（ZrO₂）、氧化鉭（TaO₂）、鈦酸鍶（SrTiO₂）和二氧化錫（SnO₂）中的一種或多種以及包含釹（Nd）的摻雜劑。

4.權利要求1的多功能自清潔表面層，其中所述多個光催化活性粒子包括第一光催化活性材料和第二光催化活性材料，其中所述第一光催化活性材料包含二氧化鈦（TiO₂），且所述第二光催化活性材料包含硼摻雜的氟化類金剛石碳。

5.權利要求4的多功能自清潔表面層，其中所述多個光催化粒子包括大于或等于大約10體積%至小于或等于大約50體積%的第一光催化活性材料和大于或等于大約50體積%至小于或等于大約90體積%的第二光催化活性材料。

6.權利要求1的多功能自清潔表面層，其中所述多功能自清潔表面層限定了包含所述多個光催化活性粒子的暴露表面，并且所述暴露表面進一步限定了包含與所述多個光催化活性粒子相鄰的低表面能材料的選擇區域。

7.權利要求6的多功能自清潔表面層，其中所述低表面能材料包含全氟化碳硅氧烷聚合物。

8.權利要求6的多功能自清潔表面層，其中所述無機基質具有大于或等于大約10 nm至小于或等于大約60 nm的厚度，且包含低表面能材料的選擇區域具有大于或等于大約5 nm至小于或等于大約500 nm的厚度；并且

其中所述多個納米孔隙的平均孔徑為大于或等于大約0.75 nm至小于或等于大約1.5nm。

9.權利要求1的多功能自清潔表面層，其中所述多功能自清潔表面層限定了暴露表面，并進一步包含沿所述暴露表面分布在所述無機基質內的多個銀（Ag）粒子。

10.權利要求1的多功能自清潔表面層，其中所述多功能自清潔表面層是折射率（n）小于1.3的抗反射涂層。