CN107053932A - 一种空气净化装饰物 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型、安全、长效空气净化装饰物制备技术，其主要包括基材、蓄光膜层和光催化净化层。该材料在有光照的条件下，所述光催化净化层可持续地催化分解去除室内有毒有害气体，杀灭各种浮游细菌、病毒，全方位净化空气；所述蓄光膜层则可以不断吸收光能并转化为化学能进行存储,在夜间或无光条件下可以将所存储光能释放，为所述光催化层提供光源，从而使光催化层可以持续保持光催化活性，全天候实现空气净化和抗菌除臭。本发明的空气净化材料不但具有传统装饰物美化环境的功能,同时可以对室内环境进行全天候的持续净化，改善空气质量,还能够利用光催化剂层的表面自洁功能，提高装饰物的表面清洁和美观程度，具有良好的应用前景。

Description

一种空气净化装饰物

技术领域

本发明涉及功能性装饰物领域，特别是一种可以长效杀菌、净化空气的装饰物。

背景技术

随着新一代高文化素养消费群体的不断增大，对室内装修设计的时尚和品质产生了更高层次的追求。但由于劣质装饰材料的使用，不少家庭及公共场所的有毒有害物质超标使人感到不适并因此致病的现象越来越普遍。

室内装饰物具有美观大方、造型多样等优势，起到烘托室内气氛、格调和品位的作用，成为家庭装修、会场布置等必不可少的元素。室内装饰物具有观赏价值，但功能单一，有些装饰物修饰、拼接所采用的胶类物质及塑料甚至会释放大量的有机气体污染物，造成室内空气污染。

光催化材料是一种常见的新型环境净化材料，一些室内空气治理工程将其施涂在墙体表面，当受到一定波长的光激发时，可持续地将其表面所吸附的氧气和水转化为氧化能力强于O₃的羟基自由基，从而长期有效的净化分解室内空气中甲醛、苯系物等影响人们身体健康的有机污染气体，杀灭浮游细菌、病毒，如流感病毒、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等。在此过程中光催化剂本身不参与反应，不进行消耗，因此可以长期有效地发挥作用。因此通过使用具备光催化净化功能的装饰物是一种安全长效的净化途径。

但是普通的光催化产品反应过程依靠光子激发，只有当光催化剂获得足够的能量，使价带电子发生能带跃迁，才具有光催化氧化分解能力。因此装饰的摆放位置，天气情况，昼夜更替等都会对光催化仿真花的使用效果造成影响，使其应用大大受限。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种在弱光甚至无光情况下仍然具有光催化活性的装饰物，可以对环境进行全天候的持续净化。

为实现上述目的，本发明提供了一种空气净化装饰物，包括：

装饰物基体以及依次设置在所述装饰物表面的蓄光膜层和光催化净化膜层。

优选地，所述蓄光膜层为铝酸盐基蓄光材料（SrAl₂O₄:Eu,Dy、Sr₄Al₁₄O₂₅:Eu,Dy）或硅酸盐基蓄光材料（如Sr₂MgSi₂O₇:Eu,Dy、Ca₂MgSi₂O₇:Eu,Dy、MgSiO₃:Mn,Eu,Dy）中的一种。

优选地，所述光催化剂层由可以响应400~800nm波长的可见光的光催化材料组成，其中光催化材料为纳米二氧化钛基可见光光催化材料、纳米氧化锌基可见光光催化材料、C₃N₄类可见光光催化材料中的一种。

优选地，将纳米SrAl₂O₄:Eu,Dy发光材料与预设溶剂混合后喷涂、刷涂或浸涂在所述基材表面，在40~200℃温度下处理得到所述蓄光膜层，膜层厚度在0.05~200微米。

优选地，将可见光响应型光催化剂施涂至所述蓄光膜层表面，并在40~400℃温度下进行热处理，得到所述光催化净化膜剂层，膜层厚度0.02~50微米。

优选地，所述装饰物基体纺织装置物、塑料装饰物、陶瓷装饰物、金属装饰物及玻璃装饰物。

本发明提供的一种新型长效空气净化装饰物制备技术，其主要包括基材、蓄光膜层和光催化净化层。该材料在有光照的条件下，最外层的光催化净化层可持续地将其表面所吸附的氧气和水转化为氧化能力强于O₃的羟基自由基，从而催化分解去除室内有毒有害气体，杀灭各种浮游细菌、病毒（如流感病毒、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等），全方位净化空气；所述蓄光膜层则可以不断吸收光能并转化为化学能进行存储,在夜间或无光条件下可以将所存储光能释放，为所述光催化层提供光能，从而使光催化层可以持续保持光催化活性，全天候不间断的实现空气净化和抗菌除臭的作用。本发明的空气净化材料不但具有传统装饰物美化环境的功能,同时可以对室内环境进行全天候的持续净化，改善空气质量,还能够利用光催化剂层的表面自洁功能，提高装饰物的表面清洁和美观程度，具有良好的应用前景。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

附图1所示为：实施例1所制备的一种空气净化装饰物的表面层级结构示意图。1.装饰物基材，2.蓄光膜层，3.光催化净化膜层。

附图2所示为：实施例1所制备的一种空气净化装饰物对苯的光催化降解数据图。由图可见，无光源时，体系内的苯和二氧化碳浓度维持稳定；打开光源后，苯浓度快速下降，减少的苯转化为二氧化碳；关闭光源后，蓄光膜层的能量使得光催化降解苯的反应继续进行，直到污染物苯完全去除。因此本发明所述空气净化装饰物在黑暗条件下也具有良好的光催化效应。

附图3所示为：实施例1所制备的一种空气净化装饰物光催化抗菌数据，由图可见，关闭光源后，光催化抗菌效果与光照条件下基本一致。因此本发明所述空气净化装饰物在黑暗条件下也具有良好的光催化抗菌作用。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供的一种新型长效空气净化装饰物制备技术，附图1示出了实施例1所制备的一种空气净化装饰物的表面层级结构示意图，具体包括：

基材1、蓄光膜层2和光催化净化层3。

蓄光膜层2为铝酸盐基蓄光材料（SrAl₂O₄:Eu,Dy、Sr₄Al₁₄O₂₅:Eu,Dy等）或硅酸盐基蓄光材料（如Sr₂MgSi₂O₇:Eu,Dy、Ca₂MgSi₂O₇:Eu,Dy、MgSiO₃:Mn,Eu,Dy等）。蓄光材料是当有可见光、紫外光等光源照射时，能将其光能储蓄起来，当光源撤离后在黑暗状态下，再将所储蓄的能量以光能的形式缓慢释放出来的材料。光催化净化层3由可以响应400~800nm波长的可见光的光催化材料组成。光催化材料是指在光的照射下，可以持续的将其表面所吸附的氧气和水转化为氧化性基团，将各种有机体(气体污染物、细菌、病毒等)矿化分解。在此过程中光催化材料作为催化剂可以长期有效的发挥作用的材料。

在光照充足的条件下，光催化净化层3接触空气并对空气中的有机污染物进行分解起到净化空气的作用，同时蓄光膜层2获取光能进行存储。在夜间或光照不足的条件下，光催化净化层3由于无法获取外界光能继续化分解空气中的污染物，但此时蓄光膜层2存储的光能可以进行释放，为光催化净化层3提供光源，使得光催化净化层3可以持续地分解空气中的有机污染物，保证了光催化净化层3可以全天候的净化室内空气。

实施例1：

将玻璃摆件表面进行预处理，除去表面的油渍和灰尘后，首先将纳米SrAl₂O₄:Eu,Dy蓄光材料（发光波长约520nm，发光10min时亮度为400mcd/m²，余辉时间达60h）；与预设溶剂混合后得到的涂覆液，然后采用浸渍工艺将其均匀涂覆在基材表面后在120℃的温度下处理得到所述蓄光膜层2，膜层厚度为40微米；最后将与蓄光膜层2匹配的可见光响应型纳米TiO₂基光催化喷剂喷涂至所述蓄光膜层2表面，并在120℃温度下进行热处理，得到所述光催化净化膜剂层3，膜层厚度为20微米，使得玻璃装饰物实现全天侯环境净化功能。

实施例2：

将玻璃摆件表面进行预处理，除去表面的油渍和灰尘后，首先将纳米Sr₂MgSi₂O₇:Eu,Dy蓄光材料（发光波长约466nm，余辉时间达20h）；与预设溶剂混合后得到的涂覆液，然后采用浸渍工艺将其均匀涂覆在基材表面后在40℃的温度下处理得到所述蓄光膜层，膜层厚度为0.05微米；最后将与蓄光膜层2匹配的可见光响应型纳米TiO₂基光催化喷剂喷涂至所述蓄光膜层2表面，并在40℃温度下进行热处理，得到所述光催化净化膜剂层3，膜层厚度为0.02微米，使得玻璃装饰物实现全天侯环境净化功能。

实施例3：

将玻璃摆件表面进行预处理，除去表面的油渍和灰尘后，首先将纳米Ca₂MgSi₂O₇:Eu,Dy蓄光材料（发光波长约545nm，余辉时间达20h）；与预设溶剂混合后得到的涂覆液，然后采用浸渍工艺将其均匀涂覆在基材表面后在200℃的温度下处理得到所述蓄光膜层，膜层厚度为200微米；最后将与蓄光膜层2匹配的可见光响应型纳米TiO₂基光催化喷剂喷涂至所述蓄光膜层2表面，并在200℃温度下进行热处理，得到所述光催化净化膜剂层3，膜层厚度为50微米，使得玻璃装饰物实现全天侯环境净化功能。

实施例4：

将陶瓷摆件表面进行预处理，除去表面的油渍和灰尘后，首先将纳米Sr₄Al₁₄O₂₅:Eu,Dy蓄光材料（发光波长约486nm，余辉时间达30h）；与预设溶剂混合后得到的涂覆液，然后采用浸渍工艺将其均匀涂覆在基材表面后在120℃的温度下处理得到所述蓄光膜层，膜层厚度为40微米；最后将与蓄光膜层2匹配的可见光响应型纳米g-C₃N₄基光催化喷剂喷涂至所述蓄光膜层2表面，并在120℃温度下进行热处理，得到所述光催化净化膜剂层3，膜层厚度为20微米，使得玻璃装饰物实现全天侯环境净化功能。

实施例5：

将陶瓷摆件表面进行预处理，除去表面的油渍和灰尘后，首先将纳米SrAl₂O₄:Eu,Dy蓄光材料（发光波长约486nm，余辉时间达30h）；与预设溶剂混合后得到的涂覆液，然后采用浸渍工艺将其均匀涂覆在基材表面后在120℃的温度下处理得到所述蓄光膜层，膜层厚度为40微米；最后将与蓄光膜层2匹配的可见光响应型纳米ZnO基光催化喷剂喷涂至所述蓄光膜层2表面，并在120℃温度下进行热处理，得到所述光催化净化膜剂层3，膜层厚度为20微米，使得玻璃装饰物实现全天侯环境净化功能。

应用本实施例所提供的一种新型长效空气净化装饰物制备技术，其主要包括基材、蓄光膜层和光催化净化层。该材料在有光照的条件下，所述光催化净化层可持续地催化分解去除室内有毒有害气体，杀灭各种浮游细菌、病毒，全方位净化空气；所述蓄光膜层则可以不断吸收光能并转化为化学能进行存储,在夜间或无光条件下可以将所存储光能释放，为所述光催化层提供光源，从而使光催化层可以持续保持光催化活性，全天候不间断的实现空气净化和抗菌除臭的作用。本发明的空气净化装饰物不但具有传统装饰物美化环境的功能,同时可以对室内环境进行全天候的持续净化，改善空气质量,还能够利用光催化剂层的表面自洁功能，提高装饰物的表面清洁和美观程度，具有良好的应用前景。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上对本申请所提供的空气净化装饰物进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (4)

1.一种空气净化装饰物，其特征在于，所示空气净化装饰物的结构从下到上依次为：基材、蓄光膜层和光催化净化膜层。

2.根据权利要求1所述的空气净化装饰物，其特征在于，所述蓄光膜层为铝酸盐基蓄光材料（SrAl₂O₄:Eu,Dy、Sr₄Al₁₄O₂₅:Eu,Dy）或硅酸盐基蓄光材料（如Sr₂MgSi₂O₇:Eu,Dy、Ca₂MgSi₂O₇:Eu,Dy、MgSiO₃:Mn,Eu,Dy）中的一种。

3.根据权利要求1所述的空气净化装饰物，其特征在于，所述光催化剂层由可以响应400~800nm波长的可见光的光催化材料组成，其中光催化材料为纳米二氧化钛基可见光光催化材料、纳米氧化锌基可见光光催化材料、C₃N₄类可见光光催化材料中的一种。

4.根据权利要求1所述的空气净化装饰物，其特征在于，所述空气净化装饰物为纺织装置物、塑料装饰物、陶瓷装饰物、金属装饰物及玻璃装饰物中的一种。