[發(fā)明專利]多功能自清潔表面層及其形成方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202010403025.1 | 申請日： | 2020-05-13 |
| 公開（公告）號： | CN111921548A | 公開（公告）日： | 2020-11-13 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | T.A.塞德爾;J.A.卡朋特;G.V.達(dá)希奇 | 申請（專利權(quán)）人： | 通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)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 |
| 地址： | 美國密*** | 國省代碼： | 暫無信息 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 多功能 清潔 表面 及其 形成 方法 | ||
本發(fā)明公開了多功能自清潔表面層及其形成方法。提供了多功能自清潔表面層和制備多功能自清潔表面層的方法。多功能自清潔表面層包含含有硅和氧的無機(jī)基質(zhì)；分布在無機(jī)基質(zhì)內(nèi)并與無機(jī)基質(zhì)鍵合的多個光催化活性粒子；以及在對應(yīng)于多個光催化活性粒子與無機(jī)基質(zhì)之間的鍵的區(qū)域中在無機(jī)基質(zhì)內(nèi)限定的多個納米孔隙。水分子可以設(shè)置在多個納米孔隙的至少一部分內(nèi)。在水和電磁輻射的存在下，多個光催化活性粒子可以促進(jìn)多功能自清潔表面層上的任何油或有機(jī)殘余物的分解反應(yīng)。
技術(shù)領(lǐng)域
本公開涉及一種多功能自清潔表面層及其形成方法。
背景技術(shù)
本章節(jié)提供與本公開相關(guān)的背景信息，該背景信息不一定是現(xiàn)有技術(shù)。
本公開涉及一種多功能自清潔表面層及其形成方法。多功能自清潔表面層包含無機(jī)基質(zhì)；分布在無機(jī)基質(zhì)內(nèi)并與無機(jī)基質(zhì)鍵合的多個光催化活性粒子；以及在對應(yīng)于多個光催化活性粒子與無機(jī)基質(zhì)之間的鍵合的區(qū)域中在無機(jī)基質(zhì)內(nèi)限定的多個納米孔隙。
各種表面可能與皮膚接觸，包括觸摸屏、眼鏡、窗戶、攝像機(jī)鏡頭、器具、鏡子等等。當(dāng)觸摸或接觸此類表面時，油和/或其它有機(jī)殘余物（例如指紋油和殘余物）可能殘留在表面上。油和/或殘余物可能非常顯眼，并可能干擾設(shè)備（即觸摸屏、眼鏡、窗戶、攝像機(jī)鏡頭、器具、鏡子等等）的最佳功能。因此，合意的是開發(fā)例如通過自清潔來抵消油和/或殘余物的影響的表面材料和方法。
發(fā)明內(nèi)容
本章節(jié)提供本公開的總體概述，而非其全部范圍或其所有特征的全面公開。
在各個方面，本公開提供了一種多功能自清潔表面層。多功能自清潔表面層可以包含含有硅和氧的無機(jī)基質(zhì)；分布在無機(jī)基質(zhì)內(nèi)并與無機(jī)基質(zhì)鍵合的多個光催化活性粒子；以及在對應(yīng)于多個光催化活性粒子與無機(jī)基質(zhì)之間的鍵合的區(qū)域中在無機(jī)基質(zhì)內(nèi)限定的多個納米孔隙。水分子可以設(shè)置在多個納米孔隙的至少一部分內(nèi)。在水和電磁輻射的存在下，多個光催化活性粒子可以促進(jìn)多功能自清潔表面層上的任何油或有機(jī)殘余物的分解反應(yīng)。
在一方面，所述多個納米孔隙的平均孔徑可以是無機(jī)基質(zhì)中的硅-氧鍵長度的六至八倍。
在一方面，所述多個納米孔隙的平均孔徑可以是大于或等于大約0.75 nm至小于或等于大約1.5 nm。
在一方面，所述無機(jī)基質(zhì)可以是氧化硅基質(zhì)（SiOx）。
在一方面，所述光催化活性粒子可以包含二氧化鈦（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。
在一方面，所述多個光催化活性粒子可以包括第一光催化活性材料和第二光催化活性材料。第一光催化活性材料可以包含二氧化鈦（TiO2），且第二光催化活性材料可以包含硼摻雜的氟化類金剛石碳。
在一方面，所述多個光催化粒子可以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。
在一方面，所述多功能自清潔表面層可以限定包含多個光催化活性粒子的暴露表面，并且暴露表面可以進(jìn)一步限定包含與多個光催化活性粒子相鄰的低表面能材料的選擇區(qū)域。
在一方面，所述低表面能材料可以包含全氟化碳硅氧烷聚合物。
在一方面，所述無機(jī)基質(zhì)可以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(qū)域具有大于或等于大約5 nm至小于或等于大約500nm的厚度。
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