[發明專利]用于通過光催化在紡織網上沉積金屬納米顆粒的方法以及對應的紡織網

在審

• 申請號: 202080037715.8
• 申請日: 2020-05-05
• 公開（公告）號: CN113924394A
• 公開（公告）日: 2022-01-11
• 發明（設計）人: 埃里克·皮澤納;塞德里克·布羅謝爾;達維德·洛里托;利娜·拉馬;洛爾·佩呂雄
• 申請（專利權）人: 布羅謝爾技術公司;國家科學研究中心;克洛德貝爾納里昂第一大學
• 主分類號: D06M11/83
• 分類號: D06M11/83;D06M11/46;D06M10/06;D06M23/08;B01J31/38;A01N59/16;A01N25/10;A01P1/00;A01P3/00;C23C18/08;C23C18/14
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 方宇

本發明涉及一種用于在紡織支撐體上沉積金屬顆粒的方法，該方法包括：?使至少一個由側面發光光纖(2)制成的紡織網(1)與包含待沉積金屬的至少一種離子前體的溶液接觸，紡織網(1)由光纖(2)以經和/或緯方式與經和/或緯方式的綁扎線編織形成，各個光纖(2)沿著光纖具有侵入性變化部(5)并且允許在光纖中傳播的光在這些變化部(5)處發射，紡織網(1)在其全部或部分表面上涂布有具有光催化特性的半導體顆粒層(4)，紡織網(1)和溶液包含在反應器的空間(9)中，該空間無氧；?通過連接到光纖(2)的全部或部分自由端(6)的至少一個光源(7)照射紡織網(1)，光源生成光輻射，該光輻射適于激活半導體的光催化，以引起金屬顆粒在光催化層(4)上的沉積。

技術領域

本發明涉及通過光催化在襯底上沉積金屬顆粒的領域。更確切地說，本發明涉及用于通過光催化在紡織支撐體上沉積金屬顆粒的方法以及由此涂布的紡織支撐體。

背景技術

金屬顆粒(例如銀、金、鎳或鉑顆粒)在二氧化鈦(TiO₂)基襯底上的光沉積包括將襯底浸入包含待沉積金屬的離子前體的水溶液或乙醇溶液中，然后用光源照射該組件預定時間。光源通常放置在距襯底一定距離處，以便確保待涂布區域的照射。然而，當待涂布區域的表面非常大時，必須將源移動遠離襯底并調節輻射的強度，以便確保均勻照射待涂布有金屬顆粒的表面的不同部分。所得到的系統相對笨重。光源的倍增將使得可以減小距離，但也將需要對這些光源的位置的復雜調節，以確保待覆蓋的整個表面的均勻照射。

發明內容

因此，本發明提供了一種用于金屬顆粒的光沉積的替代解決方案，該解決方案更易于實現，節省空間并且不需要復雜的設置步驟。

特別地，本發明的解決方案不僅使得能夠在支撐體表面上完全或局部沉積金屬顆粒，而與支撐體的尺寸無關，而且能夠在相同支撐體上沉積不同類型的金屬顆粒。

因此，本發明提供了一種用于在紡織襯底上沉積金屬顆粒的方法，包括：

○使至少一個基于側面發光光纖的紡織片材與包含待沉積金屬的至少一種離子前體的溶液接觸，紡織片材由經和/或緯光纖與經和/或緯綁扎線編織形成，各個光纖沿著光纖呈現侵入性變化部并且允許光在光纖內傳播，以在這些變化部處發射，紡織片材在其全部或部分表面上涂布有具有光催化特性的半導體顆粒層，紡織片材和溶液包含在反應器腔室中，腔室缺乏/無氧；

○使用連接到光纖的全部或部分自由端的至少一個光源照射紡織片材，所述光源生成光輻射，光輻射適于激活半導體的光催化，這引起金屬顆粒在涂層上的沉積。

因此，與現有技術中的將光輻射導向待涂布的襯底的解決方案不同，在本發明中，光輻射由襯底本身發射。紡織片材構成將被金屬顆粒覆蓋的支撐體和使光輻射盡可能靠近將被金屬顆粒覆蓋的區域的光導。因此，對半導體顆粒的照射是最佳的。

在實踐中，紡織片材可以是織物、針織物或編織物形式。紡織片材優選地是根據其應用由以預定圖案布置的經線和緯線組成的織物的形式。

有利地，該方法可以包括：

○將先前連接到或未連接到所述光源的紡織片材浸入置于反應器的腔室中的選自水和/或乙醇的溶劑中；

○去除存在于反應器的腔室中的氧；

○所述通過將待沉積的金屬的前體注入溶劑中而使紡織片材與前體接觸的步驟；

○在溶劑中均化前體顆粒；以及

○所述照射紡織片材。

根據一個變型，紡織片材的所有光纖的自由端同時接收所述光輻射，這引起金屬顆粒在與溶液接觸的紡織片材的所有表面上的沉積。換言之，光催化層覆蓋整個紡織片材，金屬顆粒均勻地分布在該層上。